[发明专利]一种高抗张强度AGM隔板

说明书

技术领域

本发明涉及基本电器元件技术领域，尤其涉及一种低成本、化学稳定性好的高抗张强度AGM隔板。

背景技术

隔板是蓄电池生产中一个重要部件，它的优劣直接影响蓄电池的放电容量和充放循环使用寿命。AGM隔板，即吸附式微纤维玻璃棉毡型隔板（absorbed glass mat separator），通常是由直径为0.5～3μm的玻璃微纤维通过类似造纸的湿法成型工艺而制得的质地均匀的薄片状柔性材料。AGM隔板与阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA电池）密切联系，有阀控式密封铅酸蓄电池“第三极”之称谓。AGM隔板由微纤维玻璃棉制成，兼具玻璃和纤维的特性，现有的AGM隔板存在着机械强度不够高，使用过程中耐老化性差、易断裂的缺点，多次更换影响VRLA电池的工作效率。因此，开发出一种改性AGM隔板，防止隔板机械变形和活性物质的脱落，保证电池寿命是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服传统AGM隔板机械强度低的问题，提供了一种低成本、化学稳定性好的高抗张强度AGM隔板。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高抗张强度AGM隔板，所述高抗张强度AGM隔板由复合玻璃微纤维和防腐蚀纳米涂层组成，所述复合玻璃微纤维由以下重量份的原料制成：石英砂25~35份，纳米氮化铝20~30份，叶蜡石10~25份，弹性纤维5~10份和蒙脱土25~30份。

本发明在AGM表面涂覆防腐蚀纳米涂层，以增强AGM隔板的化学稳定性，提高其耐酸腐蚀性。在复合玻璃微纤维的配方体系中引入弹性纤维材料，这种特殊纤维是一种很好的聚合物，在酸和热的环境条件下其形状和结构不会改变，采用该弹性纤维增强的AGM隔板在干、湿态下的耐穿刺强度大，抗张强度高，回弹性好。AGM隔板中加入了弹性纤维可提高电池的生产效率，降低电池装配过程的废品率，提高电池性能。纳米氮化铝相对于普通氮化铝具有巨大的比表面积，极高的表面活性，导热性能好，纳米粒子在低温或超低温下几乎没有热阻，纳米氮化铝（电绝缘体）的导热率即使在常温下也比普通氮化铝高4~5倍。蒙脱土，主要成分蒙脱石，是由两层Si-O四面体和一层Al-O八面体，组成的层状硅酸盐晶体，具有独特的一维层状纳米结构和阳离子交换性特性，具有很强的吸附能力，良好的分散性能，可以提高AGM隔板的抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能，进而提高电池的使用性能。

作为优选，所述弹性纤维选自高弹性聚乙稀纤维，蜘蛛丝，聚氨酯纤维和蚕丝中的一种或几种。

高弹性聚乙稀纤维，简称为高弹性或者高模量聚乙烯纤维，是分子量在100～500万的聚乙烯所纺出的纤维，为目前世界上比强度和比模量最高的纤维，属于亲水耐酸合成纤维，耐强酸腐蚀。蜘蛛丝是自然界最强韧的纤维，其断裂强度1.3GPa，伸长率40%，被誉为“生物钢”，本发明采用由生物质材料蜘蛛丝和蚕丝作为弹性纤维，大大减少了化学试剂的使用，合成过程更为绿色环保。本发明在复合玻璃微纤维的配方体系中加入高弹性聚乙稀纤维、蜘蛛丝、聚氨酯纤维或蚕丝，成本较低，大大提高了AGM隔板的抗张强度、弹性和耐酸腐蚀性，提高了电池的生产效率，降低电池装配过程的废品率，提高电池性能，延长使用寿命。

作为优选，所述复合玻璃微纤维的直径为0.5～1.5μm。

作为优选，所述防腐蚀纳米涂层由以下重量份的原料制成：远红外陶瓷粉体1~2份，镍基合金0.7~1.5份，纳米氧化铈0.05~2份，钛合金0.2~0.5份和氨基硅烷0.05~1份。