一种高吸酸性和高回弹性AGM隔板及其制备方法与流程

专利2022-05-09  94


本发明属于agm隔板生产技术领域技术领域,特别是涉及一种高吸酸性和高回弹性agm隔板及其制备方法。



背景技术:

玻璃微纤维隔板(agm)是阀控式铅酸蓄电池的关键材料之一,号称铅酸蓄电池的第三电极。

阀控式铅酸蓄电池用agm隔板的主要作用是:储存电解液、防短路以及维持极群压力。不同的原材料及制作工艺生产的agm隔板其维持极群压力的性能不同。在相同的压缩比下其弹力不同:由于液体的表面张力作用,隔板在浸酸或浸水后有收缩的趋势导致其弹力下降;由于极板在充放电循环过程中的膨胀收缩频繁的挤压agm隔板,导致隔板的结构变化或材料疲劳,从而可能使隔板丧失弹性。

目前agm隔板生产所使用的原材料微纤维玻璃棉主要由不同直径的玻璃纤维通过水力疏解,湿法成型的工艺制造而成,纸张的抗张强度主要依托纤维与纤维之间的交织产生的,这就造成隔板强度差,回弹性低的特点。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高吸酸性和高回弹性agm隔板及其制备方法,通过,解决了现有的问题。

为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明为一种高吸酸性和高回弹性agm隔板,包括组分a和组分b;所述组分a包括以下质量百分比的原料制成:15-20°sr的玻璃纤维5-15%、28-31°sr的玻璃纤维20-40%、32-35°sr的玻璃纤维40-60%、边料5-15%、pet纤维5-15%;所述组分b为二氧化硅;每一立方体积所述组分a中添加有0.2-0.3kg的二氧化硅。

进一步地,所述组分a包括以下质量百分比的原料制成:17°sr的玻璃纤维10%、29°sr的玻璃纤维40%、34°sr的玻璃纤维35%、边料10%、pet纤维5%;每一立方体积所述组分a中添加有0.25kg的二氧化硅。

进一步地,所述边料包括agm隔板生产过程中的残次品、或者agm隔板边角料。

进一步地,所述玻璃纤维由以下质量百分比的原料制成:二氧化硅50-70%、方解石4-8%、长石粉10-20%、硼砂3-8%、镁粉1-5%、铝粉1-5%以及三氧化二铁0.05-0.2%。

进一步地,所述玻璃纤维由以下质量百分比的原料制成:二氧化硅66.4%、方解石6%、长石粉16%、硼砂5%、镁粉3%、铝粉3.5%以及三氧化二铁0.1%。

一种高吸酸性和高回弹性agm隔板的制备方法,包括:

stp1、按配方称取各组分物料,并分别加入打浆机中进行打浆分散;

stp2、将stp1制备的浆料进行混合,加水稀释混合浆料质量浓度至0.2%-0.5%并进行除渣处理得到一次混合浆料;

stp3、向上述stp2所得的一次混合浆料中投加ph调节剂调节ph至2.0-3.5后得到二次混合浆料;

stp4、将所得二次混合浆料进行负压抽滤脱水得到成型的湿隔板,所述湿隔板的含水量为65-70%;

stp5、将所得湿隔板进行烘干处理即得高吸酸性和高回弹性agm隔板。

进一步地,在所述stp1中,将17°sr的玻璃纤维、29°sr的玻璃纤维、34°sr的玻璃纤维和其余物料分别投入1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机和4号打浆机进行打浆;

打浆后分别向1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机中投入ph调节剂,调节1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机所得浆料的ph为2-3。

进一步地,所述ph调节剂包括水、硫酸和氢氧化钠。

进一步地,所述其余物料包括边料、pet纤维和组分b。

本发明具有以下有益效果:

本发明通过对agm隔板配方的优化以及生产工艺的优化,提升agm隔板在电池中的电解液吸收能力和回弹保压性,从而提升电池的循环寿命;

本发明将不同的玻璃纤维分开打浆分散;避免混合打浆造成细纤维结构损毁,进而影响最终agm隔板的性能(结构损毁的纤维容易从隔板脱落,不仅会污染蓄电池环境,同时易使隔板与电极之间形成空隙,造成隔板与极板接触不良);

本发明agm隔板制备过中,通过添加pet纤维,增强了agm隔板在干、湿状态下的耐穿刺强度,抗张强度和回弹性。同时通过添加0.1-0.3μm的二氧化硅粉末,提高了agm隔板吸收电解液的能力。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明制备工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种agm隔板包括组分a和组分b;组分a由以下质量百分比的原料制成:17°sr的玻璃纤维5%、29°sr的玻璃纤维35%、34°sr的玻璃纤维45%、边料10%、pet纤维5%;组分b为二氧化硅;每一立方体积组分a中添加有0.25kg的二氧化硅。

实施例2

一种agm隔板包括组分a和组分b;组分a由以下质量百分比的原料制成:17°sr的玻璃纤维10%、29°sr的玻璃纤维40%、34°sr的玻璃纤维35%、边料10%、pet纤维5%;组分b为二氧化硅;每一立方体积组分a中添加有0.25kg的二氧化硅。

实施例3

一种agm隔板包括组分a和组分b;组分a由以下质量百分比的原料制成:17°sr的玻璃纤维15%、29°sr的玻璃纤维25%、34°sr的玻璃纤维40%、边料10%、pet纤维5%;组分b为二氧化硅;每一立方体积组分a中添加有0.25kg的二氧化硅。

对比例1

一种agm隔板由以下质量百分比的原料制成:直径为0.8~1.5um的玻璃纤维60%、直径为2~3um的玻璃纤维30%、边料10%。

对比例2

一种agm隔板由以下质量百分比的原料制成:直径为0.8~1.5um的玻璃纤维50%、直径为2~3um的玻璃纤维40%、边料10%。

对比例3

一种agm隔板由以下质量百分比的原料制成:直径为0.8~1.5um的玻璃纤维40%、直径为2~3um的玻璃纤维50%、边料10%。

综上,实施例1-3和对比例1-3中的边料为agm隔板边角料。

实施例1-3的agm隔板的制备方法为,如附图1所示:

一种高吸酸性和高回弹性agm隔板的制备方法,包括:

stp1、按配方称取各组分物料,并分别加入打浆机中进行打浆分散;

stp2、将stp1制备的浆料进行混合,加水稀释混合浆料质量浓度至0.2%-0.5%并进行除渣处理得到一次混合浆料;

stp3、向上述stp2所得的一次混合浆料中投加ph调节剂调节ph至2.0-3.5后得到二次混合浆料;

stp4、将所得二次混合浆料进行负压抽滤脱水得到成型的湿隔板,湿隔板的含水量为65-70%;

stp5、将所得湿隔板进行烘干处理即得高吸酸性和高回弹性agm隔板。

在stp1中,将17°sr的玻璃纤维、29°sr的玻璃纤维、34°sr的玻璃纤维和其余物料分别投入1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机和4号打浆机进行打浆;打浆后分别向1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机中投入ph调节剂,调节1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机所得浆料的ph为2-3。

ph调节剂包括水、硫酸和氢氧化钠;其余物料包括边料、pet纤维和组分b。

对比例1-3的agm隔板的制备方法为:

一种高吸酸性和高回弹性agm隔板的制备方法,包括:

stp1、按配方称取各组分物料,并分别加入打浆机中进行打浆分散;

stp2、将stp1制备的浆料进行混合,加水稀释混合浆料质量浓度至0.2%-0.5%并进行除渣处理得到一次混合浆料;

stp3、向上述stp2所得的一次混合浆料中投加ph调节剂调节ph至2.0-3.5后得到二次混合浆料;

stp4、将所得二次混合浆料进行负压抽滤脱水得到成型的湿隔板,湿隔板的含水量为65-70%;

stp5、将所得湿隔板进行烘干处理即得高吸酸性和高回弹性agm隔板。

在stp1中,将直径为0.8~1.5um的玻璃纤维、直径为2~3um的玻璃纤维分别投入1号打浆机和2号打浆机进行打浆,将边料投入3号打浆机进行打浆;

打浆后向1号和2号打浆机中投入ph调节剂,调节1号和2号打浆机所得浆料的ph为2-3。

ph调节剂包括水、硫酸和氢氧化钠。

取上述实施例1-3和对比例1-3所制备的agm隔板进行性能测试,测试结果如下表:

综上可知,采用本发明所制备的agm隔板,较传统采用单种玻璃纤维所制备的agm相比,其在酸液吸液率、回弹性、平整度、折合强度、湿态保压和电池寿命上有明显的提升。

同时上述将不同的玻璃纤维分开打浆分散;避免混合打浆造成细纤维结构损毁,进而影响最终agm隔板的性能(结构损毁的纤维容易从隔板脱落,不仅会污染蓄电池环境,同时易使隔板与电极之间形成空隙,造成隔板与极板接触不良)。

agm隔板制备过中,通过添加pet纤维,增强了agm隔板在干、湿状态下的耐穿刺强度,抗张强度和回弹性。同时通过添加0.1-0.3μm的二氧化硅粉末,提高了agm隔板吸收电解液的能力。

17°sr的玻璃纤维的添加,较29°sr的玻璃纤维、34°sr的玻璃纤维相比,其能够实现对agm隔板的弹性性能进行提升。34°sr的玻璃纤维的添加,较29°sr的玻璃纤维、17°sr的玻璃纤维相比,其更能够对蓄电池的使用寿命进行提升。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征:

1.一种高吸酸性和高回弹性agm隔板,其特征在于:包括组分a和组分b;

所述组分a包括以下质量百分比的原料制成:15-20°sr的玻璃纤维5-15%、28-31°sr的玻璃纤维20-40%、32-35°sr的玻璃纤维40-60%、边料5-15%、pet纤维5-15%;

所述组分b为二氧化硅;

每一立方体积所述组分a中添加有0.2-0.3kg的二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的一种高吸酸性和高回弹性agm隔板,其特征在于,所述组分a包括以下质量百分比的原料制成:17°sr的玻璃纤维10%、29°sr的玻璃纤维40%、34°sr的玻璃纤维35%、边料10%、pet纤维5%;

每一立方体积所述组分a中添加有0.25kg的二氧化硅。

3.根据权利要求1或2所述的一种高吸酸性和高回弹性agm隔板,其特征在于,所述边料包括agm隔板生产过程中的残次品、或者agm隔板边角料。

4.根据权利要求1或2所述的一种高吸酸性和高回弹性agm隔板及其制备方法,其特征在于,所述玻璃纤维由以下质量百分比的原料制成:二氧化硅50-70%、方解石4-8%、长石粉10-20%、硼砂3-8%、镁粉1-5%、铝粉1-5%以及三氧化二铁0.05-0.2%。

5.根据权利要求4所述的一种高吸酸性和高回弹性agm隔板,其特征在于,所述玻璃纤维由以下质量百分比的原料制成:二氧化硅66.4%、方解石6%、长石粉16%、硼砂5%、镁粉3%、铝粉3.5%以及三氧化二铁0.1%。

6.如上权利要求1-6任意一项所述的一种高吸酸性和高回弹性agm隔板的制备方法,其特征在于,包括:

stp1、按配方称取各组分物料,并分别加入打浆机中进行打浆分散;

stp2、将stp1制备的浆料进行混合,加水稀释混合浆料质量浓度至0.2%-0.5%并进行除渣处理得到一次混合浆料;

stp3、向上述stp2所得的一次混合浆料中投加ph调节剂调节ph至2.0-3.5后得到二次混合浆料;

stp4、将所得二次混合浆料进行负压抽滤脱水得到成型的湿隔板,所述湿隔板的含水量为65-70%;

stp5、将所得湿隔板进行烘干处理即得高吸酸性和高回弹性agm隔板。

7.根据权利要求7所述的一种高吸酸性和高回弹性agm隔板的制备方法,其特征在于,在所述stp1中,将17°sr的玻璃纤维、29°sr的玻璃纤维、34°sr的玻璃纤维和其余物料分别投入1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机和4号打浆机进行打浆;

打浆后分别向1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机中投入ph调节剂,调节1号打浆机、2号打浆机、3号打浆机所得浆料的ph为2-3。

8.根据权利要求7或8所述的一种高吸酸性和高回弹性agm隔板,其特征在于,所述ph调节剂包括水、硫酸和氢氧化钠。

9.根据权利要求8所述的一种高吸酸性和高回弹性agm隔板,其特征在于,所述其余物料包括边料、pet纤维和组分b。

技术总结
本发明公开了一种高吸酸性和高回弹性AGM隔板及其制备方法,涉及AGM隔板生产技术领域。AGM隔板包括组分A和组分B;组分A由以下质量百分比的原料制成:17°SR的玻璃纤维5%、29°SR的玻璃纤维35%、34°SR的玻璃纤维45%、边料10%、PET纤维5%;组分B为二氧化硅;每一立方体积组分A中添加有0.25kg的二氧化硅。本发明通过对AGM隔板配方的优化以及生产工艺的优化,提升AGM隔板在电池中的电解液吸收能力和回弹保压性,从而提升电池的循环寿命。

技术研发人员:韩峰;邓建军;余春林;李海彪;尹明成;吴华海;秦敬武;顾明辉
受保护的技术使用者:浙江昊杨新能源科技有限公司
技术研发日:2021.04.29
技术公布日:2021.08.03

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