纳米SiO 复合玻璃棉隔板制造技术

比表面积大，物化性能好，使电池使用寿命长的纳米ＳｉＯ＃－［２］复合玻璃棉隔板，是在玻璃棉隔板上复合有纳米ＳｉＯ＃－［２］颗粒，所述的复合有纳米ＳｉＯ＃－［２］颗粒是指将纳米ＳｉＯ＃－［２］分散液在造纸线上于烘干工序前均匀喷撒或涂布在玻璃棉隔板上所形成的，所述的纳米ＳｉＯ＃－［２］分散液以其重量计含分散剂０．１～２％，纳米ＳｉＯ＃－［２］５～２０％，水７８～９４．９％；所述的纳米ＳｉＯ＃－［２］复合玻璃棉隔板，还可以是由玻璃棉基质材料和纳米ＳｉＯ＃－［２］颗粒混合构成，这是指将所述的纳米ＳｉＯ＃－［２］分散液加入到玻璃棉浆料中，按常规隔板抄造工艺制成所述的纳米ＳｉＯ＃－［２］复合玻璃棉隔板。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铅酸蓄电池隔板。
技术介绍
VRLA电池是一种贫液式阀控密封铅酸蓄电池，是铅酸电池中最先进的一种电池，广泛用作邮电通信电源、UPS电源、铁路动力电源等，并在科研单位等用电场所作为应急备用电源。由于电池密封的要求，电池装配采用贫液式，所以要求电池隔板(隔膜)具有孔径小、孔率高、保液性好、电阻小、Cu、Fe离子含量低等特性。SiO2是一种耐酸、化学性质稳定、亲水性强的物质。SiO2粉末应用于铅酸电池隔板，最早是从用于开口式铅酸电池中橡胶隔板开始的，当时由于纯橡胶隔板的亲水性差，电阻大，所以人们在橡胶隔板中掺入一定量的SiO2颗粒，使隔板性能明显改善，电池性有较大的提高。不过，限于当时的技术水平，SiO2的颗粒是比较大的。90年代初，人们专利技术了硅粉密封铅酸蓄电池，它是将孔率高、比表面大的SiO2粉末直接放在正、负极板之间和极群组周围(正、负极板之间不再使用隔板)，以保持电池充、放电所必需的硫酸量，为提高电池性能提供了潜力，且不需要施加压力可把极群组装入电池槽中，简化了电池组装工艺，这种SiO2颗粒直径为5～40μm，比表面积为20～40m2/g。目前在VRLA电池中采用的隔板主要是复合PE隔板和超细玻璃棉隔板。复合PE隔板是将超高分子量的PE与超细SiO2粉末和矿物油或增塑剂混合，经塑化、压延等工序制作而成，其中超细SiO2的作用是增加隔板的保水性，减少电池在充、放电过程中水的消耗等，这种超细SiO2比表面积为100～190m2/g，粒径为几十个μm。近年来，纳米材料和纳米技术因其独特优越性而受到各国科技和产业界及政府部门重视，研究不断深入，取得了长足的进展。制备纳米SiO2的技术已日渐成熟。纳米SiO2的颗粒直径一般在1～100nm之间，其比表面积高达600m2/g，具有普通SiO2颗粒所没有的独特性质。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提高铅酸蓄电池隔板的比表面积，改善其保水性，从而提高VRLA电池的性能，延长电池使用寿命。本专利技术采用的一种技术方案其特殊之处是在玻璃棉隔板上复合有纳米SiO2颗粒。所述的在玻璃棉隔板上复合有纳米SiO2颗粒，是指将纳米SiO2分散液在造纸线上于烘干工序前均匀喷撒在玻璃棉隔板上所形成，所述的纳米SiO2分散液以其重量计含分散剂0.1～2％，纳米SiO25～20％，水78～94.9％。所述的分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、乙醇、聚四氟乙烯乳液中的一种或两种以上的混合物。所述的在玻璃棉隔板上复合有纳米SiO2颗粒，也可以是指将纳米SiO2分散液在造纸线上均匀涂布在玻璃棉隔板上所形成，所述的纳米SiO2分散液以其重量计含分散剂0.1～2％，纳米SiO25～20％，水78～94.9％。所述的分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、乙醇、聚四氟乙烯乳液中的一种或两种以上的混合物。本专利技术采用的又一种技术方案其特殊之处是由玻璃棉基质材料和纳米SiO2颗粒混合构成。所述的由玻璃棉基质材料和纳米SiO2颗粒混合构成，是指将纳米SiO2分散液加入到玻璃棉浆料中，按常规隔板抄造工艺制成所述的纳米SiO2复合玻璃棉隔板。所述的分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、乙醇、聚四氟乙烯乳液中的一种或两种以上的混合物。本专利技术所述的玻璃棉隔板是指目前铅酸蓄电池所用的常规的玻璃棉隔板。由于纳米SiO2具有很高的比表面积和表面能，在水中极易团聚，均匀分散性较差，故本专利技术需要采用合适的分散手段，将分散剂——六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、乙醇、聚四氟乙烯乳液中的一种或两种以上的混合物添加于纳米SiO2物料中，再加入水搅拌均匀制成纳米SiO2分散液。将纳米SiO2分散液在造纸线上均匀喷撒或涂布在常规的玻璃棉隔板上，制成本专利技术的复合玻璃棉隔板；或者将纳米SiO2分散液混入玻璃棉维浆料中，按常规的玻璃棉隔板抄造工艺，制成本专利技术的复合玻璃棉隔板。本专利技术的复合玻璃棉隔板与常规玻璃棉隔板(纯玻璃棉隔板)的性能指标测试对比如下纳米SiO2玻璃棉隔板与纯玻璃棉隔板性能指标对比表 本专利技术由于含有纳米SiO2颗粒，这种颗粒直径一般在1～100nm之间，具有高达600m2/g的比表面积，并具有普通SiO2颗粒所没有的独特性质，故本专利技术的隔板具有比表面积大，保液性好，孔径小，能降低电池在充、放过程中水的消耗等特点，从而提高电池的放电性能，降低自放电，延长电池充、放电寿命。具体实施例方式实施例1按重量取分散剂1份、纳米SiO215份、水84份，混合并搅拌均匀制成纳米SiO2分散液，其中分散剂按重量由聚四氟乙烯90份和乙醇10份组成，将这种分散液在造纸线上于烘道之前均匀涂布在纯玻璃棉隔板上，制成本专利技术的隔板。实施例2按重量取分散剂0.5份、纳米SiO210份、水89.5份，混合并搅拌均匀制成纳米SiO2分散液，其中分散剂按重量由聚四氟乙烯90份和乙醇10份组成，将这种分散液在造纸线上于烘道之前均匀喷洒在纯玻璃棉隔板上，制成本专利技术的隔板。实施例3按重量取分散剂2份、纳米SiO220份、水78份，混合并搅拌均匀制成纳米SiO2分散液，其中分散剂按重量由六偏磷酸钠70份、聚四氟乙烯乳液20份和乙醇10份组成，将这种分散液在造纸线上于烘道之前均匀涂布在纯玻璃棉隔板上，制成本专利技术的隔板。实施例4按重量取分散剂1份、纳米SiO25份、水94份，混合并搅拌均匀制成纳米SiO2分散液，其中分散剂为聚四氟乙烯乳液，将这种分散液在造纸线上于烘道之前均匀喷洒在纯玻璃棉隔板上，制成本专利技术的隔板。实施例5按重量取例1的分散液1份加入到3份玻璃棉浆料中制成混合料，用此混合料按常规玻璃棉隔板生产制成本专利技术的隔板。实施例6按重量取例1的分散液1份加入到4份玻璃棉浆料中制成混合料，用此混合料按常规玻璃棉隔板生产制成本专利技术的隔板。实施例7按重量将例3的分散液1份加入到3份玻璃棉浆料中制成混合料，用此混合料按常规玻璃棉隔板生产工艺制成本专利技术的隔板。实施例8按重量取分散剂1份、纳米SiO220份、水79份，混合并搅拌均匀制成纳米SiO2分散液，其中分散剂为六偏磷酸钠，将这种分散液在造纸线上于烘道之前均匀涂布在纯玻璃棉隔板上，制成本专利技术的隔板。权利要求1.纳米SiO2复合玻璃棉隔板，其特征是在玻璃棉隔板上复合有纳米SiO2颗粒。2.如权利要求1所述的纳米SiO2复合玻璃棉隔板，其特征是所述的在玻璃棉隔板上复合有纳米SiO2颗粒是指将纳米SiO2分散液在造纸线上于烘干工序前均匀喷撒在玻璃棉隔板上所形成的，所述的纳米SiO2分散液以其重量计含分散剂0.1～2％，纳米SiO25～20％，水78～94.9％。3.如权利要求1所述的纳米SiO2复合玻璃棉隔板，其特征是所述的在玻璃棉隔板上复合有纳米SiO2颗粒是指将纳米SiO2分散液在造纸线上均匀涂布在玻璃棉隔板上所形成的，所述的纳米SiO2分散液以其重量计含分散剂0.1～2％，纳米SiO25～20％，水78～94.9％。4.如权利要求2或3所述的纳米SiO2复合玻璃棉隔板，其特征是所述的分散剂为六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、乙醇、聚四氟乙烯乳液中的一种或两种以上的混合物。5.纳米SiO2复合玻璃棉隔板，其特征是由玻璃棉基质材料和纳米SiO2颗粒混合构成。6.如权利要求5所述的纳米SiO2复合玻璃棉隔板，其特征是所述的由玻璃棉本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米ＳｉＯ↓［２］复合玻璃棉隔板，其特征是在玻璃棉隔板上复合有纳米ＳｉＯ↓［２］颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡信国，李红祝，
申请(专利权)人：浙江南都电源动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]