专利名称：改进含有石棉纤维的隔板，联接阴极部件与上述隔板的联接物，用于得到上述隔板和联接 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电解液电池的含有石棉纤维的隔板，联接这种隔板与阴极部件的联接物，以及获得这种隔板和将这种隔板与阴极部件联在一起的工艺。
本发明特别是为了改进用于氯炭酸钠电解液电池的、以石棉纤维为基质，并能够用湿法生产的隔板。
很长时间以来，石棉纤维一直作为一种传统材料来生产用在电解液电池中的隔板。这种隔板是通过将含在水的混合溶液中的石棉纤维沉积在阴极上制成的。电解液可以渗透到阴极，并且这种沉积是在真空条件下进行的。因此，在法国专利NO.2，213，805中建议用一沉积石棉层来制备一个微孔分离物。上述石棉层是用含氟聚合物固结的。根据法国专利NO.2，229，739所述方法，这一个沉积层的孔隙率可通过加入发泡添加剂得到很好的控制。
专家们已经知道得很清楚了，使用含有纤维和粘合剂的混合液体，在真空条件下进行沉淀制备微孔分离物，无论从技术观点来看，还是从经济观点来看都有巨大的先进性。然而，以此种方法得到的分离物其质量不是完全令人满意的。
事实上，法拉第产出是不充分的。这反映在每生产一吨氯要消耗很多的能量。氢氧化钠浓度越高，在工业化生产中的上述产出就越低。现在我们的最大兴趣在于能够在浓缩了的氢氧化钠条件下进行操作，以便能够减小蒸发所用的能量消耗。对于产出的浓缩氢氧化钠，蒸发是需要的。因此，希望能够有可能改进以石棉纤维为基质的隔板，并且可用湿法生产。
在欧洲专利申请NO.132，425中，已经提出了阴极部件，组合材料由基本阴极联接物产生。基本阴极包括表面为多孔状的、例如带有20微米(μm)至5毫米网眼的金属栅格以及带有纤维和粘合剂的薄片。在真空条件下，含有基本导电纤维和含氟聚合物的悬浮液，在程序化真空吸引力下，直接通过上述基本阴极，然后烘干，熔化粘合剂，最后形成联接物及薄片。这种组合材料能够形成电解液电池阴极本身，也可以和隔板联接在一起。在这种组合材料基础上，可直接由湿法生产隔板。
已经提出了各式各样用于改进组合材料本身和生产组合材料的工艺的方法。
在欧洲专利申请NO.214，066中，提出了一种含有具有单分散性长度分布的碳纤维。因此材料的质量与特性得到了极大的改进。这一点反映在良好的性能/厚度关系上。
在欧洲专利申请NO.296，076中，提出了一种电子激活材料，一种电解催化剂均匀分布在其中。上述催化剂是从拉内(Raney)金属和拉内镍铝合金中选出的。所有易除去的金属均已从这种合金中除去了。
所提出的阴极部件装置能够保证电流的良好分布，并且此阴极元件能够应用在电解液电池中。在阴极和阳极室之间将形成一个隔膜即隔板。更进一步的技术细节可参阅上述欧洲专利申请。在上述专利申请中还带有更多的参考资料以便对上述阴极元件做更全面的讨论。
现在我们已经知道可以制成一种含有石棉的改进了的微孔隔离物。这种微孔隔离物是将含有纤维的混合液体利用真空吸引力通过多孔有支撑件，用湿法形成的。我们也知道了，可以得到一种不带上述缺点的微孔隔离物。
因此，本发明的目的是能够用湿法在就地形成一微孔隔板。这一微孔隔板用含有石棉的纤维片制成。在纤维片中，纤维由含氟聚合物微聚合成，整个纤维片烧结而成。上述薄片，基本构成如下- 固体纤维含氟聚合物的重量从3%到35%。
- 周期分类ⅣA、ⅣB、ⅤB及ⅥB族或
系元素，锕系元素中至少一种金属的氢氧化络合物的凝胶重量，从1%到50%。
- 纤维的重量从20%到95%。在上述纤维重量中，石棉纤维至少占1%。
本发明的另一目的是联接这一隔板和组合阴极部件的联接物。
本发明的另一目的是制备这一隔板的工艺过程。基本包括下列各步a)制备基本水介质悬浮液。此悬浮液包括纤维，颗粒状含氟聚合物为基质的粘合剂，如果需要还有周期分类ⅣA、ⅣB、ⅤB和ⅥB族中、或
系或锕系元素中至少一种金属的氢氧化铬合物中的至少一种颗粒状片质，如果需要应加入添加剂;
b)薄片沉积，采用程序化的真空过滤，使上述悬浮液体通过多孔物质;
c)除去液体介质，如果需要，干燥由此形成的薄片;
d)烧结薄片;以及
e)如果需要，在电解条件下，使用碱金属氢氧化物液体溶液，原位处理。
前面提到的多孔材料，将会组成阴极部件。其工艺过程能够生成一个在本发明意图之内的联接物。
本发明的进一步目标是用于制成这种联接物的工艺过程。其基本步骤如下a)初级阴极薄片的沉积，采用程序化真空过滤，使悬浮液体(为基本水介质，含有纤维和颗粒状的粘结剂，如果需要再加上添加剂)通过金属表面带有20μm至5mm网眼的基本阴极;
b)除去液体介质，在需要时，干燥这样形成的薄片;
c)程序化真空过滤，悬浮液通过初级阴极。悬浮液为基本水介质。其中含有纤维;以含氟聚合物为基质的颗粒状粘结剂，周期分类表中ⅣA、ⅣB、ⅤB和ⅥB族中或
系或锕系元素中至少一种金属的氢氧化络合物的至少一种颗粒状先质。如果需要，加入添加剂;
d)除去液体介质，如果需要，干燥由此形成的薄片;
e)整体烧结;以及f)处理，如果合适，就地使用碱金属氢氧化物水溶液在电解液条件下进行。
依据本发明，隔板显示了良好的空间稳定性，良好的均匀的孔隙，永久的可湿性。依据本发明所做的隔板，工作电压非常低，这构成了本发明的另一个优点。
依据本发明，隔板可以用工业生产中的传统方法获得。此种方法用真空下的压力使悬浮液沉积，并且能使带有这些隔板的盐水电解电池有效地工作(高电流产出)，电流密度可以高达40A/dm2或更高)，它们能在高浓度氢氧化钠阴极电解液中工作。这样也就在事实上限制了由于氢氧化钠浓度增加而带来的能量消耗。
依据本发明，隔板构成了一个以石棉为基质的纤维片。这一纤维片可以看作一具有三维空间的物体，也可看成它的厚度远小于长、宽的物体。如果需要，对于上述物体，也可以认为它有两个平行的表面。这些纤维片可有各式各样的形状。一般来说，是由以后要联在一起的阴极元件的几何形状确定的。当它们在电池中作为微孔隔板用于氯化钠溶液时，(按指引方式)，它们的厚度通常在0.1到5毫米之间。而它们的一个长边，实际上依照阴极元件的高度可以做成1米，或者更长。另一个长边，实际上也就是本文中阴极部件的周边，可以长达数十米。
纤维片是微凝固的，意思是指它们是以分散节点的三维网络的形式互相结合而形成的。这一点有助于保证纤维片在所有的时候都具有良好、均匀的孔隙率，并有非常强的附着力。
依据本发明，这些纤维片(或纤维物体)以石棉为基质，基本成份如下列技术规范要点所述- 粘结纤维的含氟聚合物的重量从3%到35%;
- 周期分类中ⅣA、ⅣB、ⅤB及ⅥB族或
系元素、锕系元素中至少一种金属的氢氧化络合物凝胶的重量从1%到50%;
- 纤维的重量从20%到95%，在上述纤维重量中，石棉纤维至少占1%。
含氟聚合物是指一个均聚合物或一个共聚合物。这一均聚物或共聚物至少有一部分来源于烯单体。这一烯单体已由氟原子完全置换了，或者是由氟原子与每一烯中的氯、溴、碘中的至少一类原子构成的混合物完全置换了。
含氟均聚物或共聚物的例子可包含由四氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯、溴三氟乙烯组成的聚合物和共聚物。
这些含氟聚合物可含有达75摩尔%的从其它乙烯不饱和单体得到的单元。乙烯不饱和单体中含有的氟原子的数量至少应与碳原子的数量一样多。例如像亚乙烯基(联)二氯(Vinylidene(di)fluoride)或乙烯基全氟烃基醚(vinyl perfluoroalkyl ethers)如，全氟烃基氧化乙烯基(per fluoroalk oxyethylene)。
许多氟的均聚物或共聚物，如上边讲到的那些，当然可以用在本发明中。这些含氟聚合物数量很小，不用说，它不会偏离本发明的范围。例如，当聚合物的重量占到10%或15%时，它们的克分子仍然不含有氟原子，例如，聚丙烯。
依据本发明，聚四氟乙烯是最好的隔板粘合剂。
在这里做为粘合剂用于组合纤维的含氟聚合物可用在本文所述的隔板里，考虑到纤维的含量以及上述隔板中各种成份的性质，其数量可在一个很宽的范围内变化。
然而，为了保证组装体很好地凝固，粘合剂最好占(纤维+粘合剂)重量的5%到40%。
依据本发明，隔板的纤维重量占隔板的20%到95%。
这些纤维(至少占重量的1%，如果是石棉纤维，则最好至少占重量的40%)可以是各式各样的。事实上，无论是无机纤维，还是有机纤维，还是无机纤维与有机纤维的混合物，都可以使用。在可以作为本发明隔板成份的有机纤维之中，有一类是上面提到的含氟聚合物纤维，其含义上边已经指出。更特别的一类是聚四氟乙烯纤维(PTFE)。
在本发明范围内，可供使用的PTFE纤维的尺寸是各式各样的。它们的直径(D)一般在10至500μm之间，它们的长度(L)与直径之比(L/D)在5至500之间。PTFE纤维最佳应用的类型是平均尺寸就长度而论在1mm至4mm之间，就直径而论在50至200μm之间。它们的制备方法在美国专利NO.4，444，640中有描述。专家们对PTFE类型的纤维很熟悉。
依据本发明，在可以作为隔板一部分成份的无机纤维中，可以提出的有氧化锆、碳、石墨或钛酸盐纤维。
碳或石墨纤维以细丝的形式存在。它们的直径通常小于1毫米，最好在10-5至0.1毫米之间。它们的长度大于0.5毫米，最好在1至20毫米之间。
这些碳或石墨纤维具有单分散性长度分布，即至少80%、最好至少90%的纤维的长度在平均纤维长度的±20%之间，最好在±10%之间。当使用这些纤维时，这些碳纤维最好不超过混合纤维重量的10%。
钛酸盐纤维本质上被认为是纤维材料。因此钛酸钾脂纤维可在市场上买到。可从钛酸钾脂K2Ti8O17中通过用Ⅱ族氧化状态中的金属阳离子，例如镁或镍阳离子，或Ⅲ族氧化状态中的金属阳离子，例如铁或铬阳离子，部分置换处于4氧化状态下的钛离子，并使用由碱金属离子，例如钠和钾为阳离子，确保的充电补偿来得到其它纤维。其方法在法国专利申请NO.2，555，207中有描述。
其它钛酸酯纤维，例如四钛酸钾酯(K2Ti4O9)类，或其它由此而得到的酯纤维，也可以使用。当钛酸酯纤维在重量上达到整个所使用的纤维混合物的80%时，(这很容易做到)这种状态最好。在使用碳或石墨纤维时，它们在纤维混合物中的比例，从重量上讲，不应超过10%。
当然，也可以使用性质不同的无机纤维混合物。
依据本发明，隔板中也含有周期分类中ⅣA、ⅣB、ⅤB和ⅥB族或
系元素，锕系元素中至少一种金属氢氧化络合物凝胶，重量从1%到5%。凝胶成份的重量最好在2%至25%之间，在最佳实施例中至少应为3%。
这里提到的凝胶均匀分布在本发明隔板的表面及内部。
最初用氯化钠，氢氧化钠和水溶液浸泡凝胶。首先将其置于85℃，140g/l的氢氧化钠和160g/l的氯化纳水溶液中，然后冷却到25℃;再用水清洗;最后在100℃下干燥24小时。这样做就决定了凝胶的含量。
上面列出的周期分类中的金属族中的例子，应当提到的是钛、锆、钍、铈、锡、钽、铌、铀、铬和铁。依据本发明，这些金属的混合物或碱金属，例如钠或钾，可以用于隔板。
本发明的隔板，最好含有ⅣA和ⅣB族中至少一种金属的氢氧化络合物凝胶。
它们最好含有钛、锆或铈的氢氧化络合物凝胶。
现在通过介绍本发明的隔板所使用的最基本的成份，说明了这一隔板。显而易见，这些材料可以含有各式各样其它的添加剂，当然它们的数量很小，从重量上讲一般不超过5%。添加剂可以同时加入，也可在它们的生产过程中的任何一阶段顺序加入。因此，它们可以含有微量的表面活性材料，即表面活性剂，也可以含有微量的发泡添加剂，发泡添加剂的功能是控制隔板的孔隙率，也可以含有增稠剂。当然，原则上讲，这些添加剂在生产上述隔板过程中就被分解了或除掉了。
本发明的隔板，还具有单位表面积的重量在0.4至3kg/m2之间、好的在0.7至1.9kg/m2之间这样一个优点。
本发明的进一步目的是联接组合阴极元件和上述隔板的联接物。
组合阴极元件(即初级阴极)是由带有多孔金属表面的阴极和含有均匀分布的导电纤维的微孔纤维片连接而成，上述导电纤维是由含氟聚合物微固结而成。
在本发明范围之内，最佳的阴极元件(即初级阴极)用碳或石墨纤维作为导电纤维。这些纤维最好具有单分散性长度分布。
虽然初级阴极片使用的含氟粘合剂可从满足以上规格的含氟粘合剂中选用，但是聚四氟乙烯是最佳选择。
这些组合阴极元件(初级阴极)在欧洲专利申请中有描述，并带有参考资料。
显而易见，这里所讲的联接，在一定意义上讲，就是三层一面挨着一面的组装。这三层分别是基本阴极、第一纤维片(它含有导电纤维，这一片具有固有的特性，关于这一点在上述欧洲专利申请中有描述)和隔板。上述组装体构成了一个凝固的整体。
正像在规范要点中指出的，本发明的另一个目的是用于制备上述隔板的工艺。
这里所说的用于制备隔板的工艺包括以下一系列基本步骤
(a)准备一种悬浮基本水介质，这种悬浮液含有纤维、粒子状含氟聚合物类粘合剂，至少一种氢氧络合物先质。这种氢氧络合物为周期分类ⅣA、ⅣB、ⅤB及ⅥB族或 系元素，锕系元素中至少一种的氢氧络合物。此络合物以粒子形式加入。如果需要可加入添加剂;
b)薄片沉积，采用程序化的真空过滤，使上述悬浮液体通过多孔物质;
c)除去液体介质，如果需要的话，干燥由此形成的薄片;
d)烧结薄片;以及e)如果需要，在电解条件下，使用碱金属氢氧化物液体溶液原位处理。
这里所说的基本水介质是指那种不含有机化合物的介质，而不是指上边列出的各种成份和添加剂，例如，表面活性剂、表面活化剂和增稠剂。这样，这里所说的介质不含任何有机溶剂。
事实上，有机溶剂存在本身不是有害的，因此，由本发明提出的现行工艺和薄片所带来的优越性就基于这样一种事实，即在生产上述薄片时，没有必要添加有机溶剂，结果，也就没有必要增加一个蒸发阶段以处理上述的有机溶剂。
周期分类中ⅣA、ⅣB、ⅤB及ⅥB族或 系元素、锕系元素中金属中一种金属的氢氧化络合物的先质是指上述金属的盐，尽可能地难溶于水。在其中的阴离子从构成磷酸盐，焦磷酸盐，氢磷酸盐或聚磷酸盐阴离子那一族中选出。在需要置换处，由碱金属和硅酸盐置换。
下面列出了在现行工艺范围之内可用的各种盐的例子
-钛磷酸盐(α-TiP)-锆磷酸盐(α-ZrP)-铈磷酸盐-Ti(NaPO4)2-TiNaH(PO4)2-TiP2O7-TaH(PO4)2-NbOPO4-UO2HPO4-Cr5(P3O10)3-Fe4(P2O7)3-依据下列公式的化合物M1+XZr2SiXP3-XO12其中M为硫或锂原子，X为零或比3小的数。
这些先质以颗粒状加入，也可以粉状加入，粉状微粒的尺寸通常小于500μm，也可以纤维状加入，其直径通常在0.1～50μm之间，长度在3μm～3mm之间。
以含氟聚合物为基质的粘合剂通常为粉状形式。或为水的悬浮液(乳状)，它的固体成份含量占重量的30%到80%。
专家们很清楚，这里提到乳状液或悬浮液，一般是高度稀释了的，干性物质的含量(纤维，粘合剂，先质，添加剂)占整个重量的1～15%。这样使得在工业生产中容易控制。
各式各样的添加剂也可加入悬浮液中。特别是表面活性剂，例如Octorynol(Triton X-100 );发泡剂，例如硅酸盐;增稠剂，例如，自然或人工的多糖化物。
很显然，悬浮液中含有除上边讨论过的含氢氧化络合物凝胶以外的隔板所有基本成份。但是在上边指出的范围之内的凝胶先质将被加入。
专家们能够很容易地确定应当加入悬浮液中的隔板的基本成份的有关数量。应当记住的是，这一数量实质上与隔板本身所含的数量相等。当然发泡剂是一个例外，发泡剂基本上将在例如氢氧化钠电解液反应及氢氧化络合物凝胶先质反应中去掉。事实上，先质完全地转变成了氢氧化络合物凝胶，在其中经过水洗和干燥凝胶后获得的“有效”部份，占加入先质重量的10%到90%。
通过简单的实验，专家们也能够决定要悬浮在水介质中的干性物质的数量。这一数量是保留度的函数，它能通过多孔材料观察到。悬浮液在程序化真空条件下，由多孔材料过滤。
总的来说，在悬浮液中含有的主要固体成份如下-纤维的重量为30%～80%。
-至少一种氢氧化络合物凝胶先质的重量为1～50%。
-PTFE粉(粘合剂)的重量为5～35%。
-硅酸盐的重量为5～40%。
对本发明的最佳实施例来讲，PTFE粉的成份占全部(PTFE粉+纤维)重量的5～40%;在上述固态成份中至少一种氢氧化络合物凝胶先质的重量应在5～40%之间。
使用程序真空过滤使悬浮液通过多孔材料，例如带有筛眼开口的布或栅格(网眼即孔隙在1μm～2mm之间)，而后形成了片。
真空程序可以是连续的或分阶段的，从正常大气压降至最后压力(0.01～0.5巴)。
在去掉液体介质以后，如果需要，干燥得到的片，烧结整个片。
烧结的温度应高于粘结上述片所用的含氟聚合物的熔点或软化点。允许片固化的这一阶段的下一阶段是处理阶段。在处理阶段，片被放进氢氧化物碱金属水溶液中，特别是放入氢氧化钠电解液中进行接触处理。
这种接触处理可在原位进行，也就是说当固化的片安放在电解液电池里时，它就与氢氧化钠电解液接触在一起了。
如果氢氧化钠水溶液的浓度在40～200g/l、温度为20～95℃时进行这种接触处理更为有利。
氢氧化络合物凝胶先质，如上边定义的，在制造隔板的各种的过程中，能够经受住各种各样的转换，特别是烧结过程中的非破坏性转换，也就是说其结果仅为水化水分子或成形水分的损失。它们将在上边提到的处理阶段转化为上述金属的氢氧化络合物新鲜凝胶，浸泡在电解液和水之中。
这种类型的隔板的特性得到了明显的改进。
而且，使用粉状形式的先质会使整个操作过程更容易。
根据现今工艺先进的替换形式，悬浮液过滤是通过一个阴极部件(或初级阴极)进行的。这一元件的含义在本规格中有说明。
通过使用这样一种替换方式，可以做成隔板-初级阴极部件联接物。
这种联接物显示了优越的粘接性能，将初级阴极元件的优点和本发明隔板的优点结合在了一起。
本发明的另一目标是制备这种联接物的工艺过程。基本包括下列有关步骤a)沉淀初级阴极片，悬浮液在程序化真空过滤条件下，通过一个由表面带有20μm到5mm之间的筛眼的金属构成的初级阴极。悬浮液为基本水介质，带有颗粒状纤维、粘接剂，如需要还有各种添加剂;
b)除去液体介质，在需要时，干燥由此形成的片;
c)程序化真空过滤，悬浮液通过初级阴极片。悬浮液为基本水介质，带有颗粒状纤维，含氟聚合物为基质的粘接剂，并带有周期分类中ⅣA、ⅣB、ⅤB及ⅥB族或 系元素，锕系元素系中至少一种金属的氢氧化络合物粒子状先质中的至少一种，如需要，可加入添加剂;
d)除去液体介质，如果需要，干燥由此形成的片;
e)烧结整体;以及f)如果合适，在电解条件下，使用碱金属氢氧化物的水溶液，原位进行处理。
此种工艺的有利之处在于能够有助于生产高粘性的联接物。另一个优点在于，它极大地简化了操作过程。这是由于对于生产高粘性联接物仅有一个固化阶段就足够了。这还由于可以在这一单一阶段从初级阴极片和隔板上除去发泡剂。同样，使生成上述金属氢氧化络合物的新鲜凝胶成为可能。
根据上述工艺的先进的替换形式，PTFE作为初级片和隔板的粘合剂。
下面的这些例子，说明了本发明。
例子下面的悬浮液用搅拌方式制成A-软化水，其数量应能满足制成4升悬浮液之用。
B-100克水合硅酸镁石棉纤维，直径为200埃，长度至少为1毫米。
C-1.2克的Octoxynol水溶液，其浓度为40g/l。
搅拌30分钟，然后边搅拌边加入下列成份D-25克固体重量占将近65%的PTFE乳胶。
E-30克颗粒状硅酸盐沉积物，其颗粒平均尺寸为3μm，BET表面面积为250m2/g。
F-如果需要，X克的磷酸钛(α-Tip)，磷酸锆(α-Zrp)或磷酸铈(Cep)粉末。
G-1.5克黄原酸盐胶脂。
搅拌30分钟。
总用水量的计算应使干性物质(B+D+E+F)/A所占百分比为将近4.5%。
溶液放置48小时。
取所需容量的溶液，其中固体容量的成份能够沉淀形成每平方米1.3kg等级的隔板。
悬浮液在使用前再搅拌30分钟。
在真空条件下，对大批阴极过滤按下列步骤实施(阴极是事先按欧洲专利申请NO.296，076中的例7制备的)在相对压力(相对大气压力)-5至-10毫巴的真空度停留1分钟。
以每分钟50毫巴的速率增加真空度。
在最大真空条件下脱水15分钟。
(相对压力(相对大气压)为将近-800毫巴)经过可选的100℃的干燥后，烧结组合物。或者用一适中的稳定温度加热阴极装配体和隔板至350℃，持续7分钟。
各式各样的组合物质(其制备过程刚描述过)的性质在电解液电池中详定。电解液电池具有下列特性，它们的工作条件也在下边给出轧制、延伸罩有由编织的、辊轧低碳钢制成的TiO2-RuO2阴极部件的钛阳极;2毫米金属线，罩有初级阴极片和隔板的2毫米网眼。
阳极-阴极部件的距离6毫米电解槽有效表面积0.5平方分米按照过滤器压力类型组装的电池电流密度每平方分米25安培。
温度85℃。
运行在恒定不变的阳性氯化物每升4.8摩尔。
氢氧化钠电解液浓度每升120克或200克。
下表收集了特别条件及获得的结果FY法拉第产出。
△U在规定的电流密度下，电解槽终端为电压。
特性(Kw h/T CL2)系统的能量消耗，每生产一吨氯化物所需千瓦小时数。
权利要求
1.可用湿法在原位形成的微孔隔板包括以石棉为基质的纤维片，在纤维片中纤维用含氟聚合物微凝结，烧结整个纤维片，上述纤维片基本包括下述成份-固结纤维，含氟聚合物的重量从3%到35%，-周期分类表中第ⅣA、ⅣB、ⅤB和ⅥB族中，或
或锕系列中至少一种金属的氢氧化络合物凝胶的重量，从1%到50%，-纤维的重量从20%到95%，石棉纤维的重量至少占上述纤维重量的1%。
2.权利要求1中的隔板，其特征为石棉纤维的重量至少占混合纤维重量的5%。
3.权利要求1或2中的隔板，其特征为，它含有ⅣA和ⅣB族中至少一种金属的氢氧化络合物凝胶。
4.权利要求1或2中的隔板，其特征为它含有钛、锆或铈的氢氧化络合物凝胶。
5.依据上述任一权利要求所做隔板，其特点为，固结纤维用的含氟聚合物为聚四氟乙烯。
6.依据上述任一权利要求所做隔板，其特征为，粘结剂的重量占纤维与粘结剂重量之和的5%到40%。
7.依据上述任一权利要求所做隔板，其特征为氢氧化络合物凝胶的比例从重量上讲在1%到25%之间。
8.依据上述任一权利要求所做隔板，其特征为氢氧化络合物凝胶的比例，从重量上讲，高于3%。
9.混合阴极部件与依据上述任一权利要求所做隔板的联接。
10.权利9中所说的联接物，其特征为，阴极部件由含有多孔金属表面的基本阴极的含有显著比例导电纤维的微孔纤维片联接而成，导电纤维已由含氟聚合物微凝结。
11.权利要求10中的联接物，其特征为，混合阴极部件含有碳或石墨做为导电纤维，其长度分布为单分散性。
12.权利10或11中的联接物，其特征为，构成粘合剂的含氟聚合物，(这种粘合剂用于隔板中的和初级阴极中的纤维)为聚四氟乙烯。
13.制备权利要求1-8中所说的隔板所需的工艺，其特征如下它包括下列一系列步骤a)制备基本水介质悬浮液，此悬浮液包括纤维;颗粒状含氟聚合物为基质的粘合剂周期分类ⅣA、ⅣB、ⅤB和ⅥB族中，或
系或锕系元素中一种金属的氢氧化络合物中的至少一种颗粒状先质;如果需要，加入添加剂，b)沉淀薄片，采用程序化真空过滤，使上述悬浮液通过一多孔材料，c)除去液体介质，如果需要干燥由此而形成的薄片，d)烧结薄片，以及e)原位处理，如果需要，使用碱金属氢氧化物水溶液在电解液状态下进行。
14.制备权利要求9-12中所说的联接所需的工艺，其特征如下，它包括下列一系列步骤a)沉淀初级阴极片，采用程序化真空过滤一种悬浮液，此悬浮液基本为水介质，其中含有纤维，颗粒状的粘合剂，如果需要，加入各种添加剂，这种悬浮液通过由金属表面构成的基本阴极，此金属表面带有20μm到5mm的网孔或孔，b)除去液体介质，如果需要，干燥由此形成的薄片，c)程序化真空过滤，悬浮液通过初级阴极，悬浮液基本为水介质，其中含有纤维，以含氟聚合物为基质的颗粒状粘结剂，周期分类表中ⅣA、ⅣB、ⅤB和ⅥB族中或 系或锕系元素中至少一种金属的含氧氢氧化物的至少一种颗粒状先质，如果需要，加入添加剂，d)除去液体介质，如果需要，干燥由此而形成的薄片，e)烧结整体，以及f)原位处理如果需要，使用碱金属水溶液在电解液条件下进行。
15.权利要求13或14的工艺过程，其特征如下氢氧化络合先质是从周期分类ⅣA、ⅣB、ⅤB和ⅥB族中或 系或锕系元素中的金属盐中选出来的，它应尽可能地难溶于水，在其中阴离子是从磷酸盐，焦磷酸盐，磷酸氢，或聚磷酸阴离子选出来的，如果需要可由碱金属和硅酸盐替代。
16.权利要求15中的工艺过程，其特征为先质是α-TiP，α-ZrP或CeP。
17.依据权利要求13至16中任何一项所说的工艺，其特征为，准备用于沉淀隔板的悬浮液中主要固体成份如下-纤维的重量从30%到80%，-至少一种含氧氢氧化物凝胶先质的重量从1%到50%，-PTFE粉末(粘合剂)的重量从5%到35%，-硅酸盐的重量从5%到40%。
18.依据权利要求14-17中任何一项所说的工艺，其特征为，初级阴极片和隔板的粘合剂为聚四氟乙烯。
全文摘要
本发明为用湿法生产用于电解液电池的含有石棉纤维的隔板，联接该隔板和阴极部件的联接物及工艺。用湿法原位形成由石棉基质的纤维片构成的微孔隔板，其纤维用含氟聚合物微凝结、整体烧结而成，纤维片含有重量为3％～35％的含氟聚合物，元素周期IVA、IVB、VB和VIB族中或镧系或锕系元素中至少一种金属的氢氧化铬合物凝胶的重量占1～5％，纤维占20～95％，石棉纤维占上述纤维重量的1％，以及与初级阴极片的可选联接物。
文档编号C25B9/08GK1049385SQ9010675
公开日1991年2月20日 申请日期1990年8月8日 优先权日1989年8月10日
发明者吉恩·巴考特9, 帕斯克·斯突茨曼45, 吉恩-莫丽丝帕利奥18 申请人:罗纳·布朗克化学公司