[发明专利]铅酸蓄电池的超级硅碳纤维隔膜配方及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池的硅碳纤维隔膜配方及其制造方法。

背景技术

目前市场上的密封铅酸蓄电池，其结构是由电池壳和盖所组成，在壳内设有电池槽和极板，在槽内装有稀硫酸电解液，在极板之间装有玻纤维隔板(AGM)，纤维类隔板是密封铅酸蓄电池的重要组成部分，但玻璃纤维隔板渗透问题明显，孔径大，微孔结构平滑，强度和韧性较差，易折裂、摩损，使极板短路，同时，极板形成的枝晶易穿透隔板，使正负极板接触短路。再者组装时，极群插入电池槽要增加压力，在使用过程中，电解液易分层。

发明内容

本发明的目的在于针对上述硅玻纤维隔板所存在的问题，提供一种配方更合理的，既保持玻纤隔板的优势，又能弥补其不足的用于极板之间的铅酸蓄电池的超级硅碳纤维隔膜配方及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明主要是采用以下技术方案来实现的。本发明为铅酸蓄电池的超级硅碳纤维隔膜配方及其制造方法，所述的铅酸蓄电池的超级硅碳纤维隔膜配方由玻璃纤维棉、二氧化硅混合物、碳素材料-超导电碳黑、碳纤维、硫酸盐类、木素磺酸钠、聚合物和成型剂及抗沉积剂所组成。

本发明的每百分重量配比是：

玻璃纤维棉(0.8-15μm)48-58

二氧化硅混合物51-65

碳素材料-超导电碳黑、碳纤维(直径0.1-1.0μm)2-5

硫酸盐类-AR级硫酸亚锡0.001

木素磺酸钠0.001

成型剂11-20

聚合物和抗沉积剂11-20

本发明的制造方法流程是：

原料打浆-→贮浆池调节浓度-→除渣-→隔膜抄取(长网机)-→烘干-→卷取-→切割-→包装。

本发明具体的制作工艺是：

1、原料打浆——按配方比例首先选取玻璃纤维棉、二氧化硅混合物、碳素材料、硫酸盐类、木素碳酸钠放入搅拌池中，最加入加纯水和硫酸进行搅拌打浆，泵入贮浆池。

2、贮浆池调节浓度——将上述搅拌均匀的玻璃纤维棉、二氧化硅混合物、碳素材料、硫酸盐类、木素磺酸钠的混合溶液中添加成型剂、聚合物及抗沉积剂，制作成1.5％浓度的纤维均匀的浆料。

3、除渣——清除碎解成纤维均匀分散的浆料中和玻璃渣和杂质。

4、隔板抄取——将1.5％浓度的纤维均匀的浆料稀释到0.03％浓度的浆料，然后将0.03％浓度的浆料输送到长网机(造纸机)生产线成型，制成超级硅碳纤维隔膜板。

5、烘干——将已成型的含超级硅碳纤维隔膜送入烘箱进行烘干，最将经过烘干的超级硅碳纤维隔膜板进行性能检测。

6、卷取、切割、包装——将检测合格的硅碳纤维隔膜板根据要求进行卷取、切割和包装入库。

本发明与现有技术相比，具有以下明显的优点和创新。(1)配方合理、技术含量高。本发明采用玻璃纤维棉加入颗粒二氧化硅粒子、碳素材料-超导电碳黑、碳纤维、硫酸盐类、木素磺酸钠、聚合物和成型剂及抗沉积剂，张力变大，弹性变好，抗压碎率变大。(2)本发明采用成型剂将超导碳纤维和玻纤、硅粉粘合在一起，此隔膜在组装时组成硅碳隔膜极群组，安装时特别方便，不必外加压力，所以硅碳纤维隔膜极群组装和插入电池槽能容易进行。(3)本发明采用超导碳素材料、硫酸盐类及木素碳磺酸钠添加剂，其电阻与PbO₂基本相同，纤维细长，加入能增加强度，又提高活性物质的利用率，以及低温大电流放电特性，磺酸钠的加入，同样有很强的分散性，遇硫酸能生成NaSo₄和木素碳酸，具有疏水的有机团(R)和亲水的无机团(So₃)，有机团(R)为复杂的芳基聚醚，其中有羟基(-OH)、羧基(-COOH)和甲氧基(-OCH₂)阻止铅沉积，防止各种短路(渗透短路，接触短路、枝晶穿透)，以及防止硫酸盐化，极板硫化，增加循环寿命。

本发明适用于蓄电池，特别适用于汽车、电动车辆、摩托车及储能电池。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

附图说明

图1为本发明的蓄电池结构及局部剖示图。

图2为本发明的制造方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的蓄电池由电池壳体1和上盖2所组成，在壳体1内设有电池槽3和极板4，在电池槽3内装有稀硫酸电解液5，在极4之间装有超级硅碳纤维隔膜6。

如图2所示，本发明的制造方法流程是：

原料打浆-→贮浆池调节浓度-→除渣-→隔膜抄取(长网机)-→烘干-→卷取-→切割-→包装。

本发明具体的制作工艺是：