一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳制造技术

技术编号:24324584 阅读:26 留言:0更新日期:2020-05-29 17:42
本发明专利技术涉及铅酸蓄电池领域,尤其涉及一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳。所述塑壳按照重量份数计包括以下组分:ABS树脂80~100份、无机有机复合填料粉20~50份、氧化石墨烯5~15份、硅烷偶联剂10~15份、阻燃剂10~15份、阻燃协效剂1~5份以及润滑剂3~10份。本发明专利技术克服了现有技术中的铅酸蓄电池不耐腐蚀,导致其力学性能随使用时间延长不断下降的缺陷,具有良好的耐腐蚀性能、韧性以及抗冲击性能,同时能够长时间保证塑壳的使用安全性。

A kind of plastic shell for concentrated sulfuric acid battery

【技术实现步骤摘要】
一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳
本专利技术涉及铅酸蓄电池领域,尤其涉及一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳。
技术介绍
铅酸电池(VRLA),是一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸电池一般由五大部分组成,其分别为:正极、负极、隔板、电解质以及电池壳体。其中的电池壳体具有保护电池内部元件不受外界碰撞而破裂、电解液泄露等作用,然而现有的锂电池壳体中材料通常由抗冲击效果好的ABS材料制成,但是其性能仍然不能令人完全放心。此外,ABS塑料虽然具有一定耐腐蚀性,但是经过实际使用我们发现由ABS塑料制成的管材不耐硫酸腐蚀,长时间遇硫酸就会粉碎性破裂。这一点在电池塑壳中尤为如此,由于铅酸电池内部通常为硫酸溶液,因此随着使用时间的延长,电池塑壳通常由内至外会发生缓慢的分解,其抗冲击性能会大大下降。同时,由于铅酸蓄电池在充放电过程中会释放大量的热量,且呈一定的周期性释放,因此热量又会加速硫酸对铅酸蓄电池塑壳的腐蚀。现有技术例如申请号为CN201811057971.4的一种耐腐蚀铅蓄电池塑壳及其制备方法,该耐腐蚀铅蓄电池塑壳包括以下重量份数的组成:ABS树脂70~90份、环氧树脂15~20份、氢化丁腈橡胶10~15份、改性竹纤维10~20份、白炭黑10~20份、氯化聚乙烯6~10份、硬脂酸5~8份、抗氧化剂3~5份、稳定剂4~9份。该专利技术采用氧化石墨烯增强改性的竹纤维和白炭黑一同作为填料制备铅蓄电池塑壳,白炭黑和改性竹纤维与环氧树脂能够形成复杂的三维网络结构,制备的铅酸蓄电池塑壳具有良好的耐腐蚀性和强度,且制备工艺简单,适合大规模生产。但是其也存在不足之处,例如其虽然通过氧化石墨烯增强改性的竹纤维和白炭黑提升了电池塑壳的耐腐蚀性能,但是其在使用过程中作为主体材料的ABS树脂仍然会直接与硫酸接触,导致塑壳内部仍然会缓慢腐蚀粉碎,导致性能随时间延长大幅下降。本专利技术是为了克服现有技术中的铅酸蓄电池不耐腐蚀,导致其力学性能随使用时间延长不断下降的缺陷,提供了一种具有良好耐腐蚀性,同时其力学性能不会随时使用时间延长而大幅下降的一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳。。为实现上述专利技术目的,本专利技术通过以下技术方案实现:一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳,所述塑壳按照重量份数计包括以下组分:ABS树脂80~100份、无机有机复合填料粉20~50份、氧化石墨烯5~15份、硅烷偶联剂10~15份、阻燃剂10~15份、阻燃协效剂1~5份以及润滑剂3~10份。作为优选,所述塑壳按照重量份数计包括以下组分:ABS树脂80~90份、无机有机复合填料粉25~40份、氧化石墨烯10~15份、硅烷偶联剂12~15份、阻燃剂10~15份、阻燃协效剂1~5份以及润滑剂3~10份。作为优选,所述塑壳按照重量份数计包括以下组分:ABS树脂85份、无机有机复合填料粉38份、氧化石墨烯12份、硅烷偶联剂13份、阻燃剂12份、阻燃协效剂3份以及润滑剂5份。现有的塑壳通常是在ABS树脂中添加一定的填料以及其他的助剂之后就通过注塑成型得到,但是现有的塑壳为了追求节约成本往往选用碳酸钙作为填料,虽然碳酸钙在其他领域中具有价格低且补强效果好的优点,但是在本专利技术中的应用领域需要与酸进行长时间接触,由于电解液中含有硫酸,其能够与碳酸钙进行反应,因此其无法实现长时效补强的效果。本专利技术中选用的无机有机复合填料粉其中的无机部分用于增加塑壳的补强作用,而其中的有机部分则是用于隔绝无机部分与硫酸的接触,以及增加无机部分与ABS基材之间的相容性,这样既实现了有效的耐酸性,又能够起到良好的力学性能效果。作为优选,所述无机有机复合填料粉按照重量份数计包括石英微片100份、片状氧化铝15~35份、六氟铝酸钠10~15份、环氧树脂15~30份以及固化剂0.05~0.1份。本专利技术中中的无机有机复合填料粉中的无机部分由耐酸腐蚀的石英微片以及片状氧化铝组成,能够有效防止硫酸对塑壳体腐蚀,同时在加入环氧树脂,能够有效保证玻石英微片以及片状立方氧化铝在烧结之后的力学强度达到了有机-无机复合的效果。当受到足够强大的冲击后,纯的无机填料可能会发生破碎,而本专利技术在无机填料外还粘结了一层的环氧树脂,其能够吸收一定量的冲击,当冲击力传递到内部的无机填料部分时,能够防止其出现裂缝,从而提高了力学性能。作为优选,所述无机有机复合填料粉具体制备工艺如下:(S.1)沉降成型:将石英微片、六氟铝酸钠以及片状氧化铝置于水中然后高速搅拌分散30~60min,然后在-100~-50KPa压力下减压抽滤得到滤饼,滤饼烘干后得到板坯;(S.2)机械压缩:对板坯施加10~25MPa的静压力进行单轴压缩,得到预烧料;(S.3)烧结:预烧料在1000~1150℃下烧结3~5h后,自然降温冷却至室温,得到多孔板;(S.4)真空浸渍:将多孔板置于容器中,然后抽真空至50~100Pa后向容器中加入环氧树脂并浸渍30~120min;(S.5)固化:将浸渍了环氧树脂后的多孔板在110~125℃下固化,得到有机-无机复合板;(S.6)粉碎:有机-无机复合板经过粉碎机粉碎至200~400目后得到无机有机复合填料粉。本专利技术在无机有机复合填料粉制备第一步中首先将石英微片以及片状氧化铝置于水中然后高速搅拌分散,然后自然沉降之后通过抽滤的方式,能够让石英微片以及片状氧化铝之间形成稠密的高度有序结构,使得板坯的各个部分的结构均一稳定。此外,通过机械压缩能够增加板坯的密度,从而保证了烧结时的烧结率。同时在烧结过程中六氟铝酸钠会有一定的融化从而有效降低了石英微片以及片状氧化铝的熔融温度,使得各个片状粉末之间发生黏连形成一个内部具有多孔结构的整体。当对其抽真空后空隙中的空气被抽出,使得环氧树脂能够顺利的进入到空隙中,固化后具有良好的韧性,能够有效提升整体的抗裂纹扩展能力。作为优选,所述硅烷偶联剂为甲基氯丙基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷或者乙烯基三甲氧基硅烷中的一种。作为优选,所述阻燃剂为聚磷酰胺、三聚氰胺以及淀粉质量比为10:(3~5):(1~3的)的组合物。作为优选,所述阻燃协效剂为三氧化二锑与氯化铜质量比为(5~10):1的组合物。本专利技术中的阻燃协效剂其中的三氧化二锑具有良好的阻燃效果,其能够增强阻燃剂的阻燃效果,而添加一定量的氯化铜能够催化阻燃剂燃烧时碳的生成速率,使其更加蓬松,膨胀性更好,从而阻燃性大大提升。作为优选,所述润滑剂为硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺或者季戊四醇硬脂酸酯中的一种。因此,本专利技术具有以下有益效果:(1)具有良好的耐腐蚀性能;(2)同时具有良好的韧性以及抗冲击性能;(3)能够长时间保证塑壳的使用安全性。具体实施方式下述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和使用专利技术。熟悉本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳,其特征在于,所述塑壳按照重量份数计包括以下组分:ABS树脂80~100份、无机有机复合填料粉20~50份、氧化石墨烯5~15份、硅烷偶联剂10~15份、阻燃剂10~15份、阻燃协效剂1~5份以及润滑剂3~10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳,其特征在于,所述塑壳按照重量份数计包括以下组分:ABS树脂80~100份、无机有机复合填料粉20~50份、氧化石墨烯5~15份、硅烷偶联剂10~15份、阻燃剂10~15份、阻燃协效剂1~5份以及润滑剂3~10份。


2.根据权利要求1所述的一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳,其特征在于,所述塑壳按照重量份数计包括以下组分:ABS树脂80~90份、无机有机复合填料粉25~40份、氧化石墨烯10~15份、硅烷偶联剂12~15份、阻燃剂10~15份、阻燃协效剂1~5份以及润滑剂3~10份。


3.根据权利要求2所述的一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳,其特征在于,所述塑壳按照重量份数计包括以下组分:ABS树脂85份、无机有机复合填料粉38份、氧化石墨烯12份、硅烷偶联剂13份、阻燃剂12份、阻燃协效剂3份以及润滑剂5份。


4.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳,其特征在于,所述无机有机复合填料粉按照重量份数计包括石英微片100份、片状氧化铝15~35份、六氟铝酸钠10~15份、环氧树脂15~30份以及固化剂0.05~0.1份。


5.根据权利要求4中任意一项所述的一种耐浓硫酸铅酸蓄电池塑壳,其特征在于,所述无机有机复合填料粉具体制备工艺如下:
(S.1)沉降成型:将石英微片、六氟铝酸钠以及片状氧化铝置于水中然后高速搅拌分散30~60min,然后在-100~-50KPa压力下减压抽滤...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈连强曲经滨王斌梁士国
申请(专利权)人:浙江昊杨新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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