一种玄武岩纤维电池盖及其生产工艺的制作方法

文档序号:17534559发布日期:2019-04-29 13:50阅读:255来源:国知局
本发明涉及电池盖生产
技术领域
,具体涉及一种玄武岩纤维电池盖及其生产工艺。
背景技术
:2015年我国新能源汽车呈现爆发式增长,产量37.9万辆,同比增长3.5倍,中国也成为全球最大的新能源汽车的增量市场。在未来五年全国新能源汽车将达500万辆保有量的政策目标的预期之下,预计到2020年前新能源汽车产量将会保持大约40%的年复合增速。为了提高新能源车的续航里程,新能源车的对产品的轻量化要求越来越高,使用复合材料代替传统的钢板等重型材料为必须途径。玄武岩纤维用于电池盖属于国际领先技术,实现环保和高强度性能。玄武岩纤维是目前所有纤维中唯一的整个生产过程中无污染产品,生产工艺产生的废弃物少,对环境没有任何污染,产品废弃后可直接转入生态环境中。且玄武岩纤维具有突出的拉伸强度、较高的抗压缩强度、剪切强度、抗冲击韧性,其热学性能和耐酸碱性都很好。传统的电池盖采用钢板、铝合金材料铸造,然后对表面进行喷涂处理,无法满足新能源汽车节能环保和轻量化的要求,且轻度刚度较差,防护等级较低,对蓄电池组的密封保护效果不好,给使用者带来了较大的麻烦。技术实现要素:针对现有技术不足,本发明提供一种玄武岩纤维电池盖及其生产工艺,本发明克服了现有技术的不足,有效增强了电池盖的抗压缩强度、抗冲击韧性、热学性能、耐酸碱性、绝缘性和密封性等特性,防护等级高,并且满足新能源汽车节能环保和轻量化的要求,同时降低了电池盖的内应力防止变形,电池盖性能优异,设计新颖,适宜推广。为实现以上目的,本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现:一种玄武岩纤维电池盖,所述电池盖由以下重量份的原料制成:玄武岩纤维46-50份、聚酯树脂12-16份、环氧树脂6-10份、粉云母10-14份、滑石粉4-8份、氟橡胶14-18份、聚四氟乙烯8-12份、聚氨酯12-16份、丙烯酸萘6-10份、染料2-4份、引发剂2-4份、抗收缩剂1-3份、增稠剂1-3份、分散剂1-2份。优选的,所述电池盖由以下重量份的原料制成:玄武岩纤维48份、聚酯树脂14份、环氧树脂8份、粉云母12份、滑石粉6份、氟橡胶16份、聚四氟乙烯10份、聚氨酯14份、丙烯酸萘8份、染料3份、引发剂3份、抗收缩剂2份、增稠剂2份、分散剂1.5份。优选的,所述染料为朱砂、雄黄、孔雀绿、高岭土和炭黑中的一种或多种。优选的,所述引发剂为亚硫酸氢钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰和异丙苯过氧化氢中的一种或多种。优选的,所述抗收缩剂为单甘脂。优选的,所述增稠剂为硅藻土、改性聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素和琼脂中的一种或多种。优选的,所述分散剂为十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸、聚乙烯吡咯烷酮和硬脂酸中的一种或多种。一种玄武岩纤维电池盖的生产工艺,所述电池盖的生产工艺包括以下步骤:(1)将电池盖模具安装到压机上,并且将模具预热至140-150℃,保持模具上下模的温差为3-7℃,且产品表面接触的模具面温度高于产品背面接触模具面的温度;(2)将聚酯树脂、环氧树脂、粉云母和滑石粉加入混炼机中进行混合,升温至40-60℃,混炼10-20min后加入氟橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯和丙烯酸萘,并且加入染料、引发剂、抗收缩剂、增稠剂和分散剂进行混合,继续混炼20-30min得到树脂糊备用;(3)在smc机组中,将制得的树脂糊充分浸渍短切后的玄武岩纤维,使其形成夹心结构,再经机械辊压和裁切形成所需形状,后揭去两面的保护膜得到片状复合材料;(4)将预热后的电池盖模具升温至220-240℃,后向升温后的模具中喷涂脱模剂聚乙烯蜡,再将制得的片状复合材料安装在模具内,合模后将其压制成型,保温1-2h后开模脱模得到电池盖坯料备用;(5)将得到的电池盖坯料放入烧结炉中,升温至280-300℃进行烧结处理,保温1-2h后降温至140-160℃,继续保温2-4h后再将其通过整形样板进行定型处理,自然冷却至室温后经剪切边处理得到产品。本发明提供一种玄武岩纤维电池盖及其生产工艺,与现有技术相比优点在于:(1)本发明采用玄武岩纤维作为电池盖的主要材料,利用其突出的自身特性,有效增强了电池盖的抗压缩强度、抗冲击韧性、热学性能和耐酸碱性等特性,防护等级高,并且通过添加聚酯树脂、环氧树脂、粉云母、滑石粉、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯和丙烯酸萘等辅料,有效增强了电池盖的绝缘性和密封性能,电池盖性能优异,设计新颖,适宜推广;(2)本发明采用smc机组将玄武岩纤维与树脂糊相互结合,使制得的电池盖坯料具有轻质高强、耐化学腐蚀、电绝缘性和介电性能的特性,不受电磁作用,不反射电磁波,并且实现了产品的轻量化,满足新能源汽车的要求,降低油耗,最后通过升温烧结、保温烧结、降温烧结,再对其进行定型处理,后自然冷却有效降低了电池盖的内应力,防止电池盖出现收缩、变形、翘曲等变形问题,整个工艺节能环保,且电池盖性能优良,使用寿命长。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合本发明实施例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他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:一种玄武岩纤维电池盖,所述电池盖由以下重量份的原料制成:玄武岩纤维46份、聚酯树脂12份、环氧树脂6份、粉云母10份、滑石粉4份、氟橡胶14份、聚四氟乙烯8份、聚氨酯12份、丙烯酸萘6份、染料2份、引发剂2份、抗收缩剂1份、增稠剂1份、分散剂1份。其中,所述染料为朱砂、雄黄、孔雀绿、高岭土和炭黑中的一种或多种;所述引发剂为亚硫酸氢钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰和异丙苯过氧化氢中的一种或多种;所述抗收缩剂为单甘脂;所述增稠剂为硅藻土、改性聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素和琼脂中的一种或多种;所述分散剂为十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸、聚乙烯吡咯烷酮和硬脂酸中的一种或多种。一种玄武岩纤维电池盖的生产工艺,所述电池盖的生产工艺包括以下步骤:(1)将电池盖模具安装到压机上,并且将模具预热至140-150℃,保持模具上下模的温差为3-7℃,且产品表面接触的模具面温度高于产品背面接触模具面的温度;(2)将聚酯树脂、环氧树脂、粉云母和滑石粉加入混炼机中进行混合,升温至40-60℃,混炼10-20min后加入氟橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯和丙烯酸萘,并且加入染料、引发剂、抗收缩剂、增稠剂和分散剂进行混合,继续混炼20-30min得到树脂糊备用;(3)在smc机组中,将制得的树脂糊充分浸渍短切后的玄武岩纤维,使其形成夹心结构,再经机械辊压和裁切形成所需形状,后揭去两面的保护膜得到片状复合材料;(4)将预热后的电池盖模具升温至220-240℃,后向升温后的模具中喷涂脱模剂聚乙烯蜡,再将制得的片状复合材料安装在模具内,合模后将其压制成型,保温1-2h后开模脱模得到电池盖坯料备用;(5)将得到的电池盖坯料放入烧结炉中,升温至280-300℃进行烧结处理,保温1-2h后降温至140-160℃,继续保温2-4h后再将其通过整形样板进行定型处理,自然冷却至室温后经剪切边处理得到产品。实施例2:一种玄武岩纤维电池盖,所述电池盖由以下重量份的原料制成:玄武岩纤维48份、聚酯树脂14份、环氧树脂8份、粉云母12份、滑石粉6份、氟橡胶16份、聚四氟乙烯10份、聚氨酯14份、丙烯酸萘8份、染料3份、引发剂3份、抗收缩剂2份、增稠剂2份、分散剂1.5份。其中,所述染料为朱砂、雄黄、孔雀绿、高岭土和炭黑中的一种或多种;所述引发剂为亚硫酸氢钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰和异丙苯过氧化氢中的一种或多种;所述抗收缩剂为单甘脂;所述增稠剂为硅藻土、改性聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素和琼脂中的一种或多种;所述分散剂为十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸、聚乙烯吡咯烷酮和硬脂酸中的一种或多种。一种玄武岩纤维电池盖的生产工艺,所述电池盖的生产工艺包括以下步骤:(1)将电池盖模具安装到压机上,并且将模具预热至140-150℃,保持模具上下模的温差为3-7℃,且产品表面接触的模具面温度高于产品背面接触模具面的温度;(2)将聚酯树脂、环氧树脂、粉云母和滑石粉加入混炼机中进行混合,升温至40-60℃,混炼10-20min后加入氟橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯和丙烯酸萘,并且加入染料、引发剂、抗收缩剂、增稠剂和分散剂进行混合,继续混炼20-30min得到树脂糊备用;(3)在smc机组中,将制得的树脂糊充分浸渍短切后的玄武岩纤维,使其形成夹心结构,再经机械辊压和裁切形成所需形状,后揭去两面的保护膜得到片状复合材料;(4)将预热后的电池盖模具升温至220-240℃,后向升温后的模具中喷涂脱模剂聚乙烯蜡,再将制得的片状复合材料安装在模具内,合模后将其压制成型,保温1-2h后开模脱模得到电池盖坯料备用;(5)将得到的电池盖坯料放入烧结炉中,升温至280-300℃进行烧结处理,保温1-2h后降温至140-160℃,继续保温2-4h后再将其通过整形样板进行定型处理,自然冷却至室温后经剪切边处理得到产品。实施例3:一种玄武岩纤维电池盖,所述电池盖由以下重量份的原料制成:玄武岩纤维50份、聚酯树脂16份、环氧树脂10份、粉云母14份、滑石粉8份、氟橡胶18份、聚四氟乙烯12份、聚氨酯16份、丙烯酸萘10份、染料4份、引发剂4份、抗收缩剂3份、增稠剂3份、分散剂2份。其中,所述染料为朱砂、雄黄、孔雀绿、高岭土和炭黑中的一种或多种;所述引发剂为亚硫酸氢钠、过硫酸铵、过氧化苯甲酰和异丙苯过氧化氢中的一种或多种;所述抗收缩剂为单甘脂;所述增稠剂为硅藻土、改性聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素和琼脂中的一种或多种;所述分散剂为十二烷基硫酸钠、三乙基己基磷酸、聚乙烯吡咯烷酮和硬脂酸中的一种或多种。一种玄武岩纤维电池盖的生产工艺,所述电池盖的生产工艺包括以下步骤:(1)将电池盖模具安装到压机上,并且将模具预热至140-150℃,保持模具上下模的温差为3-7℃,且产品表面接触的模具面温度高于产品背面接触模具面的温度;(2)将聚酯树脂、环氧树脂、粉云母和滑石粉加入混炼机中进行混合,升温至40-60℃,混炼10-20min后加入氟橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯和丙烯酸萘,并且加入染料、引发剂、抗收缩剂、增稠剂和分散剂进行混合,继续混炼20-30min得到树脂糊备用;(3)在smc机组中,将制得的树脂糊充分浸渍短切后的玄武岩纤维,使其形成夹心结构,再经机械辊压和裁切形成所需形状,后揭去两面的保护膜得到片状复合材料;(4)将预热后的电池盖模具升温至220-240℃,后向升温后的模具中喷涂脱模剂聚乙烯蜡,再将制得的片状复合材料安装在模具内,合模后将其压制成型,保温1-2h后开模脱模得到电池盖坯料备用;(5)将得到的电池盖坯料放入烧结炉中,升温至280-300℃进行烧结处理,保温1-2h后降温至140-160℃,继续保温2-4h后再将其通过整形样板进行定型处理,自然冷却至室温后经剪切边处理得到产品。实施例4:检测本发明电池盖的各项性能,选取上述实施例1-3所制得的电池盖和市面上普通的电池盖,以实施例1-3所得电池盖为实验组1-3,普通电池盖为对照组,结果如下表所示:组别实验组1实验组2实验组3对照组抗压缩强度(mpa)157196173124抗冲击强度(mpa)149178162105耐热温度(℃)167184171115腐蚀时间(h)3093347532482250电阻率(ω/m)8750510049503200密封性能++++++++防护等级(ip)63676550由上表可知,本发明所制得电池盖的各项性能远远优于普通电池盖,且实施例2所制得的电池盖的各项性能最佳。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12
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