[发明专利]一种胶体电池隔板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶体电池隔板的制造方法。

背景技术

制作胶体电池要求隔板耐氧化性能好，孔率高，亲胶性好，孔径小，能够形成筋条，总厚度在3mm以上，以存储胶体电解质，并且能够耐热变形。传统的电池隔板PP隔板和PE隔板及橡胶隔板因为材料的不同，其耐氧化性不及PVC隔板，而AGM隔板采用打浆制造成型方法，难以形成储存胶体电解液的筋条。传统的PVC隔板为纯PVC粉末烧结而成，不具有亲胶性，并且厚度难以达到要求。目前有一种含SiO2的微孔PVC隔板制作方法，这种方法使用二甲基甲酰胺作为粘接剂，盐类物质作为成孔剂，增塑剂作为增韧方法，通过将各组分混合均匀后，压制成片，然后用水或硫酸溶解盐类和二甲基甲酰胺以造成孔结构，这种方法造成的孔结构难以将二氧化硅和塑胶进行分离，而且增塑剂在酸性条件下容易析出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种胶体电池隔板的制造方法，能制造出具有特殊孔隙结构的胶体电池隔板，具有较好的亲胶性能，能防震，防酸分层。为此，本发明采用以下技术方案：

它以耐氧化、耐酸、耐碱的热塑性高分子材料作为基材，所述热塑性高分子材料为PVC树脂、氯丙树脂中的一种，在高分子材料基材中加有增韧剂和稳定剂；使用有机溶剂溶解上述高分子材料并进行溶胀；在溶胀后的塑胶中加入填料，所述填料为沉淀二氧化硅粉末或三氧化二铝粉末中的一种或混配物，并且加入炭黑；使用亲水剂湿润填料及助剂，与溶胀的塑胶材料混合得到混合料；

将混合料通过挤出成型而成制成片材，挤出成型的加热温度为60℃～80℃之间；

将片材在萃取槽中，萃取出溶剂，形成开孔结构，其中的萃取试剂为盐类水溶液，然后抽气烘干。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：

其质量配比如下：

高分子材料基材：100份，

增韧剂：25～40份，

稳定剂：1～3份，

有机溶剂：200～240份，

填料的质量是高分子材料基材质量的的100%～150%；

以填料的用量为100份，炭黑的用量为0.2～0.5份，亲水剂的用量为300～400份。

高分子材料基材的聚合度为1200～1650，填料基材的目数要求在5000目～8000目。

增韧剂选为CPE；亲水剂为去离子水；稳定剂为硬脂酸铅、硬脂酸锌、脂酸钙的其中一种或混合物；溶剂为环己酮、丁酮、四氢呋喃其中的一种或混配物。

溶液中的盐为硫酸钠；水溶液的温度为20℃～60℃；所述抽气烘干在干燥箱中进行，温度为50℃～90℃。

本发明使用热塑性高分子作为基材进行造孔，可以提高隔板在充放电过程中的耐氧化性能；本发明在热塑性高分子材料中加入一定的填料,使其具有亲胶性能和亲水性能。本发明使用溶剂溶胀高分子材料后再与湿填料混合，使隔板具有塑胶网络互穿结构，具有高达70%的孔隙率。为了提高材料的柔韧性，本发明使用增韧剂进行改性，其中， CPE特别适用于改性软质PVC、氯丙树脂的高分子材料。本发明在干混料中加入一定的亲水剂，使其具有亲水性能。同时，本发明还加入稳定剂和炭黑以防止高分子材料老化分解。由于采用该材料组成，因此，在隔板制造时可以不使用增塑剂，增塑剂在隔板浸泡于酸充放电过程中，会大量析出，影响电池的充放电性能。

本发明的隔板成型方法采用挤出混炼成型工艺。即将混合料用螺杆挤出成泥状可塑片材。片材再经过带螺纹的压延辊，使片材生成一定形状的筋条，挤出机的加热温度为60℃～80℃之间。然后浸入凝胶浴中，将隔板中溶剂提取。然后送入干燥箱，进行抽气烘干片材的剩余溶剂和水分。最后将片材裁切成所需规格的隔板成品。

由于采用本发明的技术方案，本发明所制备的胶体电池隔板具有以下优点：

1）、本发明方法在制造隔板时能形成与SiO2有间隙的塑胶半交联互穿网络结构，使隔板具有很高的孔率及优良的耐冲击强度。

2）、本发明方法是将塑胶先进行溶胀，然后在与含水的二氧化硅进行混合，有利于造就半交联互穿网络结构。

3）、本发明方法所使用去离子水作为亲水剂，能够使隔板具有很好的吸水性。

4）、本发明方法使用低温盐类水溶液Na₂SO₄作为萃取剂，对于难溶于水的环己酮，具有很好的萃取效果，并且在胶体电池中，Na₂SO₄有利于胶体的形成。