一种具有三明治结构的极板涂板纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有三明治结构的极板涂板纸及其制备方法，该极板涂板纸，上层结构为0.02mm的PE层，用于在快速干燥以及固化后防止极板与极板之间发生粘连，且在化成过程中溶解；中间结构为0.10mm的玻璃纤维层，用于在电池化成以及循环过程中保持完整结构，提供电池装配压力，防止极板活性物质脱落，抑制PCL‑2发生，提高电池寿命；下层结构为0.05mm的木浆层，表面大量氢键的木浆层利于涂板纸与含有11%水分的铅膏紧密结合在一起，防止涂板纸滑落，且在电池化成中溶解。采用湿法成型工艺和超声波焊接工艺，产品能够满足了自动化涂板工艺，提高了生产效率和得率，增加了冷启动电流且增强了电池循环寿命。

A kind of coated paper with sandwich structure and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有三明治结构的极板涂板纸及其制备方法
本专利技术涉及铅酸电池涂板
，尤其涉及一种具有三明治结构的极板涂板纸及其制备方法。
技术介绍
涂板纸主要应用于铅酸蓄电池正负极板，属于极板中重要的一部分，极板生产过程中，贴附于极板表面，防止铅膏脱落和粘连，同时对现场灰尘有很好的控制，性能的好坏直接影响极板以及电池的性能。目前，国内外铅酸蓄电池极板涂板纸种类繁多，根据原料不同，可以分为木浆纤维，玻璃纤维以及有机纤维等，材料本省要求厚度薄，强度大，结构完整；应用上要求与湿润铅膏有良好的附着性，固化后不能与干燥铅膏分离，且在电池中酸的环境下保证结构完整性。当前市场上，几种类型的涂板纸均有或多或少的问题，木浆类已经证明在电解液硫酸中会发生逐渐溶解，降低电池寿命；玻璃纤维类与铅膏附着性不好，得率低，自动化程度降低；有机纤维类存在生产成本高，厚度不稳定，实际应用很少。随着铅酸蓄电池装配工艺自动化程度提高以及对电池高循环寿命的要求，普通单层不同原料的涂板纸已经无法满足市场需求；稳定性高，满足实际应用要求且增加电池寿命的涂板纸成为必须。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有三明治结构的极板涂板纸及其制备方法，以解决上述技术问题。为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：一种具有三明治结构的极板涂板纸，包括由上而下的上层、中层、下层三层结构，上层结构为0.02mm的PE层，用于在快速干燥以及固化后防止极板与极板之间发生粘连，且在化成过程中溶解；中间结构为0.10mm的玻璃纤维层，用于在电池化成以及循环过程中保持完整结构，提供电池装配压力，防止极板活性物质脱落，抑制PCL-2发生，提高电池寿命；下层结构为0.05mm的木浆层，表面大量氢键的木浆层利于涂板纸与含有11%水分的铅膏紧密结合在一起，防止涂板纸滑落，且在电池化成中溶解。一种具有三明治结构的极板涂板纸的制备方法，包括如下步骤：1）、打浆：分别对木浆纤维和玻璃纤维在碎浆机中混合分散，使得纤维分散均匀成悬浮液状态；2）、输送：混合均匀后的料液分别各自管道输送至配浆池加稀释水稀释后泵至流浆箱，开始上浆；3）、上浆成型：两种料液分别按照角度喷送到成型网，经过真空高压脱水，形成双层结构的湿成品；4）、烘干：湿成品经过双层烘箱加热后，形成干成品；5）、分切：全幅宽干成品按照超声波粘合机器幅宽进行分切备用；6）、超声复合：双层结构样品与PE纤维在超声粘结工艺下进行焊接，PE纤维在上，双层架构样品在下，经过超声复合后形成三明治结构的极板涂板纸。作为本专利技术进一步的方案，所述步骤1）木浆纤维碎浆过程采用锥形磨浆机，功率设定为95-130kW之间，时间5-10分钟，玻璃纤维碎浆工艺采用普通分散器，且调节pH在2.1-2.5之间，保持8-10分钟。作为本专利技术进一步的方案，所述步骤3）上浆成型过程中通过调节高压真空箱真空度以及后续压力钢辊控制最终样品厚度，维持真空在90-95%范围内。作为本专利技术进一步的方案，所述步骤4）烘箱烘干过程中，温度控制在纸面温度110-130℃，保证样品强度。作为本专利技术进一步的方案，所述步骤6）超声波复合工艺要求整幅宽焊点均匀一致，焊接完整性一致，温度保持120-160℃。作为本专利技术进一步的方案，双层结构产品玻璃纤维和木浆纤维的比例为0.5：1至3.5：1。作为本专利技术进一步的方案，双层结构产品玻璃纤维和木浆纤维的比例为2：1。作为本专利技术进一步的方案，玻璃纤维采用游离度在29-44°范围；木浆纤维采用阔叶浆，打浆度在40-70°；PE纤维采用厚度均匀的，厚度0.02mm。本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了在高速自动化涂板工艺过程中的常见难题，解决了涂板纸附着和后期固化后粘板问题，提高了生产效率和得率且提高了电池使用寿命；溶解后的单层玻璃纤维涂板纸透气量增大，减小了电阻，提高了电池冷启动电流。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种具有三明治结构的极板涂板纸，包括由上而下的上层、中层、下层三层结构，上层结构为0.02mm的PE层，用于在快速干燥以及固化后防止极板与极板之间发生粘连，且在化成过程中溶解；中间结构为0.10mm的玻璃纤维层，用于在电池化成以及循环过程中保持完整结构，提供电池装配压力，防止极板活性物质脱落，抑制PCL-2发生，提高电池寿命；下层结构为0.05mm的木浆层，表面大量氢键的木浆层利于涂板纸与含有11%水分的铅膏紧密结合在一起，防止涂板纸滑落，且在电池化成中溶解。一种具有三明治结构的极板涂板纸的制备方法，包括如下步骤：1）、打浆：分别对木浆纤维和玻璃纤维在碎浆机中混合分散，使得纤维分散均匀成悬浮液状态；配方说明：双层结构产品玻璃纤维和木浆纤维的比例为2：1；玻璃纤维采用游离度在29-44°范围；木浆纤维采用阔叶浆，打浆度在40-70°；PE纤维采用进口外购，要求强度高，厚度均匀，厚度0.02mm；木浆纤维碎浆过程采用锥形磨浆机，功率设定为95-130kW之间，时间5-10分钟，玻璃纤维碎浆工艺采用普通分散器，且调节pH在2.1-2.5之间，保持8-10分钟。2）、输送：混合均匀后的料液分别各自管道输送至配浆池加稀释水稀释后泵至流浆箱，开始上浆；3）、上浆成型：两种料液分别按照角度喷送到成型网，经过真空高压脱水，形成双层结构的湿成品；上浆成型过程中通过调节高压真空箱真空度以及后续压力钢辊控制最终样品厚度，维持真空在90-95%范围内。4）、烘干：湿成品经过双层烘箱加热后，形成干成品；烘箱烘干过程中，温度控制在纸面温度110-130℃，保证样品强度。5）、分切：全幅宽干成品按照超声波粘合机器幅宽进行分切备用；6）、超声复合：双层结构样品与PE纤维在超声粘结工艺下进行焊接，PE纤维在上，双层架构样品在下，经过超声复合后形成三明治结构的极板涂板纸；超声波复合工艺要求整幅宽焊点均匀一致，焊接完整性一致，温度保持120-160℃。根据上面所述步骤，通过湿法抄造工艺分别生产出满足10kPa厚度要求的玻璃纤维层和木浆层，通过超声波焊接工艺与满足厚度要求的PE层复合形成本产品。具体产品性能：本专利技术采用湿法成型工艺和超声波焊接工艺，产品能够满足了自动化涂板工艺，提高了生产效率和得率，增加了冷启动电流且增强了电池循环寿命。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有三明治结构的极板涂板纸，其特征在于，包括由上而下的上层、中层、下层三层结构，上层结构为0.02mm的PE层，用于在快速干燥以及固化后防止极板与极板之间发生粘连，且在化成过程中溶解；中间结构为0.10mm的玻璃纤维层，用于在电池化成以及循环过程中保持完整结构，提供电池装配压力，防止极板活性物质脱落，抑制PCL-2发生，提高电池寿命；下层结构为0.05mm的木浆层，表面大量氢键的木浆层利于涂板纸与含有11%水分的铅膏紧密结合在一起，防止涂板纸滑落，且在电池化成中溶解。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有三明治结构的极板涂板纸，其特征在于，包括由上而下的上层、中层、下层三层结构，上层结构为0.02mm的PE层，用于在快速干燥以及固化后防止极板与极板之间发生粘连，且在化成过程中溶解；中间结构为0.10mm的玻璃纤维层，用于在电池化成以及循环过程中保持完整结构，提供电池装配压力，防止极板活性物质脱落，抑制PCL-2发生，提高电池寿命；下层结构为0.05mm的木浆层，表面大量氢键的木浆层利于涂板纸与含有11%水分的铅膏紧密结合在一起，防止涂板纸滑落，且在电池化成中溶解。


2.一种如权利要求1所述的具有三明治结构的极板涂板纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、打浆：分别对木浆纤维和玻璃纤维在碎浆机中混合分散，使得纤维分散均匀成悬浮液状态；
2）、输送：混合均匀后的料液分别各自管道输送至配浆池加稀释水稀释后泵至流浆箱，开始上浆；
3）、上浆成型：两种料液分别按照角度喷送到成型网，经过真空高压脱水，形成双层结构的湿成品；
4）、烘干：湿成品经过双层烘箱加热后，形成干成品；
5）、分切：全幅宽干成品按照超声波粘合机器幅宽进行分切备用；
6）、超声复合：双层结构样品与PE纤维在超声粘结工艺下进行焊接，PE纤维在上，双层架构样品在下，经过超声复合后形成三明治结构的极板涂板纸。


3.如权利要求2所述的一种具有三明治结构的极板涂板纸的制备方法，其特征在于，所述步骤1）木浆纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，徐娜，
申请(专利权)人：枣庄市东昌玻纤实业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37