一种低电阻率的AGM隔板的制备方法技术

本发明专利技术涉及铅酸电池制造领域，尤其涉及一种低电阻率的AGM隔板的制备方法。述的制备方法包括以下步骤：（1）玻璃纤维前处理；（2）有机纤维亲水处理；（3）浆料配制；（4）成型；（5）导电处理；（6）清洗；（7）后处理得到成品AGM隔板。克服了现有技术中AGM隔板中具有较多与隔板结合强度不良的粉膜材料，容易造成电解液导电率降低，且AGM隔板力学强度较低，容易破损的问题。本发明专利技术具有以下有益效果：（1）AGM隔板的吸液率高；（2）导电率高提升了蓄电池的电容量；（3）工艺方法简单，无需改变原本生产设备便能够生产。

【技术实现步骤摘要】
一种低电阻率的AGM隔板的制备方法
本专利技术涉及铅酸电池制造领域，尤其涉及一种低电阻率的AGM隔板的制备方法。
技术介绍
隔板是蓄电池的重要组成，不属于活性物质。在某些情况下甚至于起着决定性的作用。其本身材料为电子绝缘体，而其多孔性使其具有离子导电性。隔板的电阻是隔板的重要性能，它由隔板的厚度、孔率、孔的曲折程度决定，对蓄电池高倍率放电的容量和端电压水平具有重要影响；隔板在硫酸中的稳定性直接影响蓄电池的寿命；隔板的弹性可延缓正极活性物质的脱落；隔板孔径大小影响着铅枝晶短路程度。由于隔板对铅蓄电池性能多方面的作用，隔板发展的每次质量的提高，无不伴随着铅蓄电池性能的提高。隔板的主要作用是防止正、负极短路，但又不能使电池内阻明显增加。因此，隔板应是多孔质的，允许电解液自由扩散和离子迁移，并具有比较小的电阻。当活性物质有些脱落时，不得通过细孔而达到对面极板，即孔径要小，孔数要多，其间隙的总面积要大；此外，还要求机械强度好，耐酸腐蚀，耐氧化，以及不析出对极板有害的物质。20世纪50年代起动用蓄电池主要用木隔板，由于必须在湿润的条件下使用，造成负极板易氧化，初充电时间长，也无法用于干荷式铅蓄电池。尤其是木隔板在硫酸中不耐氧化腐蚀，致使蓄电池寿命短。为了提高铅蓄电池寿命，提出木隔板与玻璃丝棉并用隔板，使蓄电池寿命成倍地增加，但电池内阻增加，对电池容量、起动放电有不利影响，还能满足当时的标准要求。20世纪60年代中期，出现了微孔橡胶隔板，由于它具有较好的耐酸性和耐氧化腐蚀性，明显地提高了蓄电池寿命。并促进蓄电池结构改进，减小了极板中心距离，使蓄电池起动放电性能和体积比能量有较大的提高。正因为微孔橡胶隔板的优良性能，从20世纪70年代至90年代初期，在铅蓄电池待业中占统治地位。微孔橡胶隔板的缺点是：被电解液浸渍的速度较慢，除热带地区外，缺乏资源，制造工艺较复杂，成本价格贵。另外，不易制成较薄的成品(厚度在1mm以下就困难)在微孔橡胶隔板生产的同时，还出现了烧结式PVC隔板以及后来相继出现的软质聚氧氯乙烯隔板，该种隔板同橡胶隔板相差不大，但在80年代很畅销。从1993年，由于微孔橡胶隔板成本提高，因而形成PVC隔板供不应求的局面。20世纪90年代相继出现PP(聚丙烯)隔板、PE(聚乙烯)隔板和超细玻璃纤维隔板(商品各为10-G)及其它们的复合隔板。也曾出现纤维纸隔板，其电阻、孔率方面均较好，但耐腐蚀和机械强度较差，孔径也较大，因此未能大批量使用。目前国际上，特别是美国、西欧汽车型蓄电池大量使用的是聚乙烯袋式隔板。PE隔板具有较小的孔径，极低的电阻和极薄的基底，易于做成袋式，适用于蓄电池的连续化生产。但是目前国内尚未国产化大批生产，与此隔板相适应的装配线(包括配组机)也有限，所以使用尚不普遍；PP隔板和10-G逐渐为汽车型蓄电池厂家所接受。目前，在阀控式铅酸蓄电池中普遍使用超细玻璃纤维隔板(AGM)，该隔板的主要功能是可使电极间的离子流动，具有极高的孔率；大的比表面积及良好的润湿性是能够吸附最大量的电解液的隔板主要特性。隔板在电池内必须具有长期稳定的耐化学及电化学腐蚀能力，它不能释放出任何增加气体析出速率、腐蚀或自放电的物质，另外还要具有良好的抗张强度以保证隔板在电池的生产装配过程中不会被尖锐的边缘或小颗粒刺穿。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，因此必须对蓄电池隔板的选择和研究加以重视。例如一种在中国专利文献上报道的一种具有微胶囊结构的缓释型AGM隔板，该AGM隔板由玻璃纤维、聚丙烯酸粉末和空心玻璃微珠组成，所述的玻璃纤维直径为0.5～2μm，重量百分比为70～90％；所述的聚丙烯酸粉末为耐酸型聚丙烯酸粉末，重量百分比为10～30％；所述的空心玻璃微珠，其特征在于空心玻璃微珠为椭球形、球形或近球形，直径为50～600μm，每立方厘米的隔板中含有1000～1000000个空心玻璃微珠，每个空心玻璃微珠上含有1个微孔，孔径为0.4～2μm；所述的空心玻璃微珠的孔朝向一致，朝向AGM隔板一个面。该AGM隔板吸收、保持电解液能力强，强度高，能延缓电池在放电时的离子交换，延长放电时间，从而提高电池的使用寿命。但是该专利技术也存在着其不足之处，例如其每立方厘米的隔板中含有1000～1000000个空心玻璃微珠，每个空心玻璃微珠上含有1个微孔，且孔朝向一致，朝向AGM隔板一个面。其实施难度极大，无法保证最终的实施效果与需要保护的效果相一致，且聚丙烯酸粉末和空心玻璃微珠与玻璃纤维之间没有化学连接，在随着注入电解液时，其可能会从隔板中脱落影响电解液的扩散，导致导电率的下降。进而导致电容量的下降。同时，其结构中仅仅只有玻璃纤维为骨架材料，因此其力学强度较低，其在反复充放电过程中隔板会来回运动，导致最终有可能会发生损伤。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术中AGM隔板中具有较多与隔板结合强度不良的粉膜材料，容易造成电解液导电率降低，且AGM隔板力学强度较低，容易破损的问题，提供了一种能够有效提高导电率，增加电池的电容量，且力学强度较高不会随着日常使用而发生破损的一种低电阻率的AGM隔板的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种低电阻率的AGM隔板的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：(1)玻璃纤维前处理：将玻璃纤维置于前处理液中，经水热处理后得到改性玻璃纤维；(2)有机纤维亲水处理：将有机纤维经过超亲水涂料进行处理，得到超亲水有机纤维；(3)浆料配制：将步骤(1)中得到的改性玻璃纤维、步骤(2)中的超亲水有机纤维以及助剂经过打浆、配浆以及除渣后得到均匀的浆料；(4)成型：将浆料输入成型机中，得到AGM隔板坯板；(5)导电处理：将得到的AGM隔板坯板浸渍导电处理液，烘干固化后得到导电AGM隔板坯板：(6)清洗：将步骤(5)中得到的导电AGM隔板坯板用稀硫酸以及蒸馏水先后喷淋清洗，最终得到pH值呈中性清洁无污染的导电AGM隔板坯板；(7)后处理：将制得的导电AGM隔板坯板经过减压干燥后进行分切包装得到成品AGM隔板。本专利技术中的AGM隔板其主体材料为改性玻璃纤维，其通过前处理液处理后，其表面具有一定的孔洞，从而表面的光滑程度降低，能够有效的增大玻璃纤维的吸液量，同时其亲水性的大大提升。在加入了有机纤维后，其韧性也大大提升，在反复的充放电过程中AGM在来回的运动时，不容易损伤隔板，从而保证了使用安全性，将其进行超亲水处理，能够有效的保证其与电解液之间的相容性，进一步的提高了吸液率。在制备过程中对其进行导电处理能够有效的降低其电阻率，从而提高了其电容率。作为优选，所述的步骤(1)中的前处理液的配方如下：蒸馏水1000份、四硼酸钠0.5～5份、植酸3～10份、氟化钠0.25～1.5份以及聚乙醇胺2～6份。本专利技术中的前处理液中具有一定量的腐蚀作用，其能够将玻璃纤维的表面腐蚀出一定量的腐蚀孔洞，其能够有效的增大玻璃纤维的比表面，其能够有效的提高整体隔板的吸液率。同时，其由于表面的孔洞导致其表面不平整，使其表面具有超亲水性，进一步提高其吸液率。作为优选，所述的水热处理过程中的温度为115～145℃，压强为0.6～1.1MPa，水热处理10～30分钟。作为优选，所述的步骤(2)中的有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低电阻率的AGM隔板的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：（1）玻璃纤维前处理：将玻璃纤维置于前处理液中，经水热处理后得到改性玻璃纤维；（2）有机纤维亲水处理：将有机纤维经过超亲水涂料进行处理，得到超亲水有机纤维；（3）浆料配制：将步骤（1）中得到的改性玻璃纤维、步骤（2）中的超亲水有机纤维以及助剂经过打浆、配浆以及除渣后得到均匀的浆料；（4）成型：将浆料输入成型机中，得到AGM隔板坯板；（5）导电处理：将得到的AGM隔板坯板浸渍导电处理液，烘干固化后得到导电AGM隔板坯板：（6）清洗：将步骤（5）中得到的导电AGM隔板坯板用稀硫酸以及蒸馏水先后喷淋清洗，最终得到pH值呈中性清洁无污染的导电AGM隔板坯板；（7）后处理：将制得的导电AGM隔板坯板经过减压干燥后进行分切包装得到成品AGM隔板。

【技术特征摘要】
1.一种低电阻率的AGM隔板的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：（1）玻璃纤维前处理：将玻璃纤维置于前处理液中，经水热处理后得到改性玻璃纤维；（2）有机纤维亲水处理：将有机纤维经过超亲水涂料进行处理，得到超亲水有机纤维；（3）浆料配制：将步骤（1）中得到的改性玻璃纤维、步骤（2）中的超亲水有机纤维以及助剂经过打浆、配浆以及除渣后得到均匀的浆料；（4）成型：将浆料输入成型机中，得到AGM隔板坯板；（5）导电处理：将得到的AGM隔板坯板浸渍导电处理液，烘干固化后得到导电AGM隔板坯板：（6）清洗：将步骤（5）中得到的导电AGM隔板坯板用稀硫酸以及蒸馏水先后喷淋清洗，最终得到pH值呈中性清洁无污染的导电AGM隔板坯板；（7）后处理：将制得的导电AGM隔板坯板经过减压干燥后进行分切包装得到成品AGM隔板。2.根据权利要求1所述的一种低电阻率的AGM隔板的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中的前处理液的配方如下：蒸馏水1000份、四硼酸钠0.5~5份、植酸3~10份、氟化钠0.25~1.5份以及聚乙醇胺2~6份。3.根据权利要求1或2所述的一种低电阻率的AGM隔板的制备方法，其特征在于，所述的水热处理过程中的温度为115~145℃，压强为0.6~1.1MPa，水热处理10~30分钟。4.根据权利要求1所述的一种低电阻率的AGM隔板的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中的有机纤维为内部沿轴向具有一个或多个孔洞的空心有机纤维，其为聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯纤维以及聚丙烯腈纤维中的一种。5.根据权利要求1所述的一种低电阻率的AGM隔板的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中的超亲水涂料配方如下：四乙氧基硅烷5~15份、纳米二氧化钛粉末3~8份、十二烷基苯磺酸钠0.5~1份、冰醋酸0.1~0.5份以及水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈连强，郑书根，洪立贤，黄建忠，卢哲，
申请(专利权)人：浙江畅通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33