一种镍氢电池隔膜的制备方法与流程

文档序号:12370762阅读:520来源:国知局
本发明属于镍氢电池
技术领域
,涉及一种镍氢电池隔膜的制备方法。
背景技术
:镍氢电池技术属于电池行业中比较成熟的一种电池技术,镍氢电池隔膜是镍氢电池中最为关键的部件,直接影响到电池的质量。因为镍氢电池隔膜是PP/PE纤维制成的基布,但是该基布没有吸液的性能,而镍氢电池要求电池隔膜具有良好的吸液性能,并且具有往复吸液的性能。因此为了使镍氢电池隔膜具备吸液性能,通常会在隔膜的基布做好之后,使用磺化或者紫外光照射,或者直接使用硫酸溶液处理基布,使隔膜接上活性基团,从而隔膜具有吸液的性能。但是,目前使用磺化法处理镍氢电池隔膜时需要消耗大量的浓硫酸,不但污染环境,而且处理隔膜的速度很慢,且处理成本高,造成隔膜的价格较高,从而影响了镍氢电池行业的整体发展。紫外光照射处理隔膜的速度也很慢,并且成本高,造成镍氢电池隔膜的价格较高。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种镍氢电池隔膜的制备方法。提供了一种新的隔膜接枝方法,减少了环境污染,降低了镍氢电池隔膜的制造成本,提高了镍氢电池隔膜的生产效率。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:这种镍氢电池隔膜的制备方法,包括以下步骤:步骤1,在PP/PE纤维中加入粘结剂,然后搅拌PP/PE纤维,使PP/PE纤维均匀分散,得到分散的PP/PE纤维;其中粘结剂为聚乙烯醇和丙烯酸的混合物;步骤2,将分散好的PP/PE纤维进行排布,PP/PE纤维同性排布,得到排布的PP/PE纤维;步骤3,对排布的PP/PE纤维进行预热处理,得到预热的PP/PE纤维;其中预热温度为120-150℃,预热时间为30-40s;步骤4,对预热的PP/PE纤维进行烘干处理,得到镍氢电池隔膜;其中烘干温度为100-200℃,烘干时间为30-40s。更进一步的,本发明的特点还在于:其中步骤1中PP/PE纤维的直径为0.8-0.9D。其中步骤1中粘结剂按质量取7-10份,PP/PE纤维按质量取90-100份。其中步骤1中聚乙烯醇和丙烯酸的质量比为1:0.8-1.5。其中步骤3中预热处理采用蒸汽或燃气加热方式。其中步骤4中烘干处理采用热风进行干燥处理。其中步骤4中得到的镍氢电池隔膜还进行分切处理,具体是按照镍氢电池的需要对镍氢电池隔膜进行分切。本发明的有益效果是:使用粘结剂能够将活性接团-OH接入到PP/PE纤维的表面,-OH活性很好,具有很好的吸液性能;该方法相较于现有技术减少了硫酸带来的环境污染,降低了镍氢电池隔膜的制造成本,同时提高了镍氢电池的生产效率。更进一步的,使用0.8-0.9D的PP/PE纤维,制成的镍氢电池隔膜的中间空隙最小,有利于隔膜在镍氢电池中间分隔正负极时不会造成短路。更进一步的,粘结剂能够使隔膜具有相应的强度,有利于隔膜的使用,同时粘结剂能够释放出活性基团-OH,使PP/PE纤维的表面接枝上活性基团-OH,从而使隔膜具有良好的吸液性能。更进一步的,使干燥之后得到的隔膜,具有很好的强度,有利于在电池生产时进行操作。更进一步的,按照镍氢电池的尺寸对隔膜进行分切,以生产各种型号的镍氢电池。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细描述:本发明提供了一种镍氢电池隔膜的制备方法,具体包括以下步骤:步骤1,按质量分数取7-10份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:0.8-1.5;将粘结剂加入到PP/PE纤维中,PP/PE纤维的直径为0.8-0.9D,且PP/PE纤维按质量分数取90-100份;然后将PP/PE纤维放置在浆池中搅拌,使PP/PE纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的PP/PE纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的PP/PE纤维进行均匀的排布,将分散的PP/PE纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的PP/PE纤维。步骤3,对排布的PP/PE纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为120-150℃,预热时间为30-40s;得到预热的PP/PE纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的PP/PE纤维进行干燥,热风的温度为110-200℃,热风干燥的时间为30-40s,得到镍氢电池隔膜。步骤5,按照镍氢电池的需要,即镍氢电池的尺寸对镍氢电池隔膜进行分切,用于镍氢电池的生产。本发明制备的镍氢电池隔膜能够经过电池的严苛检验,电池所需要的各种电性能也能够完全达到,这种新的生产隔膜的方法,能够快速的对隔膜进行接枝,其成本比现有技术的成本降低20%左右。下面针对现有的隔膜与本发明制备的隔膜进行对比,其测试参数如下表:测试项现有隔膜本发明制备隔膜定量65g/m265g/m2厚度0.18±0.02mm0.18±0.02mm吸碱效率2.5cm/min2.8cm/min吸碱率≥250%≥260%耐碱损失≤1%≤1%收缩率≤1%≤1%断裂强度≥45N/1.5cm≥50N/1.5cm从上表的测试指标中可以看出,本发明制备的隔膜其吸碱速率、吸碱量和断裂强度的性能相较于现有的隔膜提高5-10%。本发明的具体实施例如下:实施例1步骤1,按质量分数取7份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:0.8;将粘结剂加入到PP纤维中,PP纤维的直径为0.8D,且PP纤维按质量分数取93份;然后将PP纤维放置在浆池中搅拌,使PP纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的PP纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的PP纤维进行均匀的排布,将分散的PP纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的PP纤维。步骤3,对排布的PP纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为120℃,预热时间为40s;得到预热的PP纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的PP纤维进行干燥,热风的温度为110℃,热风干燥的时间为40s,得到镍氢电池隔膜。实施例2步骤1,按质量分数取10份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:1;将粘结剂加入到PP纤维中,PP纤维的直径为0.85D,且PP纤维按质量分数取90份;然后将PP纤维放置在浆池中搅拌,使PP纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的PP纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的PP纤维进行均匀的排布,将分散的PP纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的PP纤维。步骤3,对排布的PP纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为130℃,预热时间为35s;得到预热的PP纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的PP纤维进行干燥,热风的温度为150℃,热风干燥的时间为35s,得到镍氢电池隔膜。实施例3步骤1,按质量分数取8份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:1.5;将粘结剂加入到PP纤维中,PP纤维的直径为0.9D,且PP纤维按质量分数取100份;然后将PP纤维放置在浆池中搅拌,使PP纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的PP纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的PP纤维进行均匀的排布,将分散的PP纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的PP纤维。步骤3,对排布的PP纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为150℃,预热时间为30s;得到预热的PP纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的PP纤维进行干燥,热风的温度为200℃,热风干燥的时间为30s,得到镍氢电池隔膜。实施例4步骤1,按质量分数取7份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:0.8;将粘结剂加入到PE纤维中,PE纤维的直径为0.8D,且PE纤维按质量分数取100份;然后将PE纤维放置在浆池中搅拌,使PE纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的PE纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的PE纤维进行均匀的排布,将分散的PE纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的PE纤维。步骤3,对排布的PE纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为120℃,预热时间为40s;得到预热的PE纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的PE纤维进行干燥,热风的温度为110℃,热风干燥的时间为40s,得到镍氢电池隔膜。实施例5步骤1,按质量分数取10份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:1.5;将粘结剂加入到PE纤维中,PE纤维的直径为0.9D,且PE纤维按质量分数取90份;然后将PE纤维放置在浆池中搅拌,使PE纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的PE纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的PE纤维进行均匀的排布,将分散的PE纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的PE纤维。步骤3,对排布的PE纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为150℃,预热时间为30s;得到预热的PE纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的PE纤维进行干燥,热风的温度为200℃,热风干燥的时间为30s,得到镍氢电池隔膜。实施例6步骤1,按质量分数取9份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:1.5;将粘结剂加入到PE纤维中,PE纤维的直径为0.84D,且PE纤维按质量分数取96份;然后将PE纤维放置在浆池中搅拌,使PE纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的PE纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的PE纤维进行均匀的排布,将分散的PE纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的PE纤维。步骤3,对排布的PE纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为125℃,预热时间为38s;得到预热的PE纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的PE纤维进行干燥,热风的温度为180℃,热风干燥的时间为32s,得到镍氢电池隔膜。实施例7步骤1,按质量分数取7份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:1.5;将粘结剂加入到PP和PE混合纤维中,混合纤维的直径为0.8D,且混合纤维按质量分数取90份,其中PP纤维和PE纤维按任意比例组成;然后将混合纤维放置在浆池中搅拌,使混合纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的混合纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的混合纤维进行均匀的排布,将分散的混合纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的混合纤维。步骤3,对排布的混合纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为120℃,预热时间为40s;得到预热的混合纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的混合纤维进行干燥,热风的温度为110℃,热风干燥的时间为40s,得到镍氢电池隔膜。实施例8步骤1,按质量分数取10份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:1;将粘结剂加入到PP和PE混合纤维中,混合纤维的直径为0.9D,且混合纤维按质量分数取100份,其中PP纤维和PE纤维按任意比例组成;然后将混合纤维放置在浆池中搅拌,使混合纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的混合纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的混合纤维进行均匀的排布,将分散的混合纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的混合纤维。步骤3,对排布的混合纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为140℃,预热时间为32s;得到预热的混合纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的混合纤维进行干燥,热风的温度为140℃,热风干燥的时间为37s,得到镍氢电池隔膜。实施例9步骤1,按质量分数取8份的粘结剂,其中粘结剂有聚乙烯醇和丙烯醇组成,且聚乙烯醇与丙烯醇的质量比为1:0.8;将粘结剂加入到PP和PE混合纤维中,混合纤维的直径为0.86D,且混合纤维按质量分数取95份,其中PP纤维和PE纤维按任意比例组成;然后将混合纤维放置在浆池中搅拌,使混合纤维均匀分散,不能使纤维絮聚,避免纤维表面出现不平整的状况;最后得到分散的混合纤维。步骤2,将步骤1中得到的分散的混合纤维进行均匀的排布,将分散的混合纤维进行同性排布,这样形成的隔膜才能够厚度均匀,同时保证隔膜的空隙分布均匀;得到排布的混合纤维。步骤3,对排布的混合纤维进行预热处理,具体的使用蒸汽预热或者燃气预热的方式进行,预热温度为150℃,预热时间为30s;得到预热的混合纤维。步骤4,使用热风进行穿透式干燥对预热的混合纤维进行干燥,热风的温度为200℃,热风干燥的时间为30s,得到镍氢电池隔膜。当前第1页1 2 3 
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