本发明涉及蓄电池隔板相关
技术领域：
，具体涉及一种大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板。
背景技术：
：：铅蓄电池，铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好(尤其适于干式荷电贮存)、造价较低，因而应用广泛。其体积和重量一直无法获得有效的改善，因此目前最常见还是使用在汽车、摩托车发动之上。铅酸电池最大的改良，则是新近采用高效率氧气重组技术完成水份再生，藉此达到完全密封不需加水的目的，而制成的“免加水电池”其寿命可长达4年。铅蓄电池的组成：极板、隔板、壳体、电解液、铅连接条、极柱等。隔板主要有AGM隔板、PE隔板、10-G隔板、PVC隔板、PP隔板、橡胶隔板、排管等。在传统的富液式铅酸蓄电池中，隔板只是作为防止正负极短路的惰性隔离物。它须要具备良好的离子导电性，制造方法与生产工艺相匹配，物理和化学性质具有长期稳定性等。在现有的
技术领域：
中隔板为了延长蓄电池的循环寿命，就要保证极板在电池循环工作过程中始终保持压缩状态。然而传统的隔板在电池灌酸后或电池失水后会发生收缩，而隔板的收缩减小了极板间的压力，从而缩短了电池的循环寿命。技术实现要素：：本发明针对上述蓄电池在使用中存在的问题，提供一种大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板，本发明通过改性火山灰并由此制备大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、抗收缩、孔隙率高、孔径大，有利于电解液的流动和离子运动。且本发明方法中蓄电池隔板制备简单，方便，投入成本低，且结合制备的可传热材料，也可实现对蓄电池降温。使用本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供一种大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板，其中上述蓄电池隔板包括如下质量份数组分：萜烯树脂改性火山灰40-45份、活性白土5-12份、大孔吸附树脂13-16份、交联聚乙烯吡咯烷酮15-19份、纳米海泡石复合粉14-23份、马来酸酐接枝相容剂5-11份、石油焦微粉5-13份、海泡石纤维改性竹粉14-18份、分子筛原粉12-23份、聚α-甲基苯乙烯树脂9-14份、戊二醛4-12份。所述萜烯树脂改性火山灰由火山灰经萜烯树脂辅以助剂改性而成，具体改性方法为：先将火山灰以5℃/min的升温速度升温至100-105℃保温研磨5-10min，再加入萜烯树脂和硅酸镁铝，继续以5℃/min的升温速度升温至130-140℃保温研磨10-15min，然后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃密封保温静置15-30min，并加入石棉绒、聚二烯丙基二甲基氯化铵和N-羟甲基丙烯酰胺，再次以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温研磨15-30min，待自然冷却至室温后将所得混合物送入真空干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得萜烯树脂改性火山灰。所述火山灰、萜烯树脂、硅酸镁铝、石棉绒、聚二烯丙基二甲基氯化铵和N-羟甲基丙烯酰胺的质量比为30-35:1-2:0.8-1.5:0.5-1:0.5-1:0.5-0.8。其中上述大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板的制备方法，包括以下步骤：(1)取活性白土、大孔吸附树脂、交联聚乙烯吡咯烷酮、纳米海泡石复合粉、石油焦微粉加入到混合料重量0.1-0.5倍的马来酸酐接枝相容剂胶中，超声30-50分钟，送入反应釜中，升高温度为60-97℃，保温反应5-12小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3-4次，置于40-50℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅰ；(2)将海泡石纤维改性竹粉、分子筛原粉、聚α-甲基苯乙烯树脂、戊二醛混合熔融，超声30-60分钟，送入反应釜中，通入氮气，升高温度为65-75℃，保温反应3.5-4小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3-4次，置于70-80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；(3)将上述物料Ⅰ、物料Ⅱ混合，在27-35℃下预热40-60分钟，保温搅拌30-40分钟，过滤除去大的杂质物料得到蓄电池隔板预混料；(4)将蓄电池隔板预混料压入液压罐中，利用压力装置产生负压，将液压罐中的蓄电池隔板预混料吸入至气液分离罐中；(5)控制蒸汽加热装置向气液分离罐提供热量，在-0.1～-0.01MPa负压的状态下进行减压蒸馏，控制气液分离罐的温度在70℃-150℃之间，通过气液分离与精馏去除沉淀剂中挥发气体，并通过蒸馏强化蓄电池隔板材料；(6)将步骤5制备的蓄电池隔板材料投入隔板制备机中制备成各种型号的蓄电池隔板。所述马来酸酐接枝相容剂由马来酸酐经改性处理而成，具体制备方法为：向马来酸酐粉中加入松节油和氢化松香季戊四醇酯，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并转入0-5℃环境中静置30min，再加入烯丙基缩水甘油醚和硫化猪油，混合均匀后继续微波处理10min，然后以5℃/min的降温速度降温至50-55℃密封保温静置30min，所得混合物送入球磨机中，经研磨制成细度小于20μm的微粉。所述马来酸酐粉、松节油、氢化松香季戊四醇酯、烯丙基缩水甘油醚、硫化猪油的用量比为30-40:2-4:1-3:0.5-1:0.5-1.5。本发明大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板优点和有益效果是：1、针对蓄电池在使用中存在的问题，本发明制备的大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板大孔径火山灰为主要成分，既不会产生氧化电离作用，且制备成的蓄电池隔板耐酸碱、耐老化、耐高温、耐电解液、抗振动；2、大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板，火山灰大孔径，且分子筛原粉和大孔径树脂进一步增强蓄电池隔板的孔径率，输送孔径易通过电解液，且蓄电池隔板不易变形、收缩等；2、本发明大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板，制备简单，方便，投入成本低，且结合制备的可传热材料，对蓄电池降温，延长活性物质使用寿命。具体实施方式：为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例1：本发明提供一种大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板，其中上述蓄电池隔板包括如下质量份数组分：萜烯树脂改性火山灰40份、活性白土5份、大孔吸附树脂13份、交联聚乙烯吡咯烷酮15份、纳米海泡石复合粉14份、马来酸酐接枝相容剂6份、石油焦微粉9份、海泡石纤维改性竹粉16份、分子筛原粉12份、聚α-甲基苯乙烯树脂9份、戊二醛7份。所述萜烯树脂改性火山灰由火山灰经萜烯树脂辅以助剂改性而成，具体改性方法为：先将火山灰以5℃/min的升温速度升温至100℃保温研磨5min，再加入萜烯树脂和硅酸镁铝，继续以5℃/min的升温速度升温至130℃保温研磨15min，然后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃密封保温静置20min，并加入石棉绒、聚二烯丙基二甲基氯化铵和N-羟甲基丙烯酰胺，再次以5℃/min的升温速度升温至125℃保温研磨30min，待自然冷却至室温后将所得混合物送入真空干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得萜烯树脂改性火山灰。所述火山灰、萜烯树脂、硅酸镁铝、石棉绒、聚二烯丙基二甲基氯化铵和N-羟甲基丙烯酰胺的质量比为30:2:0.8:1:0.5:0.5。上述经改性后萜烯树脂改性火山灰在使用前进行预处理：(1)将萜烯树脂改性火山灰经预处理，得到预处理沉淀物和预处理废水；(2)将步骤(1)的预处理沉淀物经过电渗析，得到电渗析浓水和电渗析废水；所得的电渗析浓水进入蒸发系统，得到电渗析浓缩物，萜烯树脂改性火山灰预处理完成。进一步，步骤(1)中所述的预处理为：将预处理浓缩水经过调节沉淀池，在沉淀池中加入10g/L沉淀剂，收集沉淀物，弃废液入一级沉淀池，调节pH为7，加入100mg/L沉淀剂继续沉淀，收集沉淀物。其中上述大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板的制备方法，包括以下步骤：(1)取活性白土、大孔吸附树脂、交联聚乙烯吡咯烷酮、纳米海泡石复合粉、石油焦微粉加入到混合料重量0.2倍的马来酸酐接枝相容剂胶中，超声50分钟，送入反应釜中，升高温度为67℃，保温反应5小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3次，置于40℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅰ；(2)将海泡石纤维改性竹粉、分子筛原粉、聚α-甲基苯乙烯树脂、戊二醛混合熔融，超声30分钟，送入反应釜中，通入氮气，升高温度为65℃，保温反应3.5小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3次，置于70℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；(3)将上述物料Ⅰ、物料Ⅱ混合，在30℃下预热40分钟，保温搅拌30分钟，过滤除去大的杂质物料得到蓄电池隔板预混料；(4)将蓄电池隔板预混料压入液压罐中，利用压力装置产生负压，将液压罐中的蓄电池隔板预混料吸入至气液分离罐中；(5)控制蒸汽加热装置向气液分离罐提供热量，在-0.1MPa负压的状态下进行减压蒸馏，控制气液分离罐的温度在80℃-90℃之间，通过气液分离与精馏去除沉淀剂中挥发气体，并通过蒸馏强化蓄电池隔板材料；(6)将步骤5制备的蓄电池隔板材料投入隔板制备机中制备成各种型号的蓄电池隔板。所述马来酸酐接枝相容剂由马来酸酐经改性处理而成，具体制备方法为：向马来酸酐粉中加入松节油和氢化松香季戊四醇酯，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并转入0-5℃环境中静置30min，再加入烯丙基缩水甘油醚和硫化猪油，混合均匀后继续微波处理10min，然后以5℃/min的降温速度降温至55℃密封保温静置30min，所得混合物送入球磨机中，经研磨制成细度小于20μm的微粉。所述马来酸酐粉、松节油、氢化松香季戊四醇酯、烯丙基缩水甘油醚、硫化猪油的用量比为30:2:1:1:0.5。所述大孔吸附树脂的制备方法为：向水中按比例加入苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂和引发剂，充分混合后于超声频率40kHz、输出功率200W下超声处理15min，再于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并于0-5℃环境中静置30min，混合均匀后继续微波处理10min，然后于-5-0℃环境中静置15min，混合均匀后再次微波处理10min，所得混合液以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温混合1h，随后将混合液固液分离，所得固相用35℃温水水洗三次得到白球，最后将白球于60℃下真空干燥，即得大孔吸附树脂；所述苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂、引发剂的质量比为35:2:1:0.5:0.5。实施例2：本发明提供一种大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板，其中上述蓄电池隔板包括如下质量份数组分：萜烯树脂改性火山灰45份、活性白土10份、大孔吸附树脂14份、交联聚乙烯吡咯烷酮15份、纳米海泡石复合粉16份、马来酸酐接枝相容剂11份、石油焦微粉6份、海泡石纤维改性竹粉14份、分子筛原粉12份、聚α-甲基苯乙烯树脂9份、戊二醛10份。所述萜烯树脂改性火山灰由火山灰经萜烯树脂辅以助剂改性而成，具体改性方法为：先将火山灰以5℃/min的升温速度升温至105℃保温研磨10min，再加入萜烯树脂和硅酸镁铝，继续以5℃/min的升温速度升温至140℃保温研磨15min，然后以5℃/min的降温速度降温至0-5℃密封保温静置20min，并加入石棉绒、聚二烯丙基二甲基氯化铵和N-羟甲基丙烯酰胺，再次以5℃/min的升温速度升温至125℃保温研磨15min，待自然冷却至室温后将所得混合物送入真空干燥机中，干燥所得固体经超微粉碎机制成微粉，即得萜烯树脂改性火山灰。所述火山灰、萜烯树脂、硅酸镁铝、石棉绒、聚二烯丙基二甲基氯化铵和N-羟甲基丙烯酰胺的质量比为30:2:0.8:0.5:0.5:0.5。上述经改性后萜烯树脂改性火山灰在使用前进行预处理：(1)将萜烯树脂改性火山灰经预处理，得到预处理沉淀物和预处理废水；(2)将步骤(1)的预处理沉淀物经过电渗析，得到电渗析浓水和电渗析废水；所得的电渗析浓水进入蒸发系统，得到电渗析浓缩物，萜烯树脂改性火山灰预处理完成。进一步，步骤(1)中所述的预处理为：将预处理浓缩水经过调节沉淀池，在沉淀池中加入15g/L沉淀剂，收集沉淀物，弃废液入一级沉淀池，调节pH为7.5，加入100mg/L沉淀剂继续沉淀，收集沉淀物。其中上述大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板的制备方法，包括以下步骤：(1)取活性白土、大孔吸附树脂、交联聚乙烯吡咯烷酮、纳米海泡石复合粉、石油焦微粉加入到混合料重量0.5倍的马来酸酐接枝相容剂胶中，超声50分钟，送入反应釜中，升高温度为80℃，保温反应5小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3次，置于40℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅰ；(2)将海泡石纤维改性竹粉、分子筛原粉、聚α-甲基苯乙烯树脂、戊二醛混合熔融，超声30-60分钟，送入反应釜中，通入氮气，升高温度为65℃，保温反应3.5小时，出料，将产物抽滤，用乙醇洗涤3次，置于80℃的烘箱中干燥至恒重，得物料Ⅱ；(3)将上述物料Ⅰ、物料Ⅱ混合，在30℃下预热40分钟，保温搅拌35分钟，过滤除去大的杂质物料得到蓄电池隔板预混料；(4)将蓄电池隔板预混料压入液压罐中，利用压力装置产生负压，将液压罐中的蓄电池隔板预混料吸入至气液分离罐中；(5)控制蒸汽加热装置向气液分离罐提供热量，在-0.1MPa负压的状态下进行减压蒸馏，控制气液分离罐的温度在115-120℃之间，通过气液分离与精馏去除沉淀剂中挥发气体，并通过蒸馏强化蓄电池隔板材料；(6)将步骤5制备的蓄电池隔板材料投入隔板制备机中制备成各种型号的蓄电池隔板。所述马来酸酐接枝相容剂由马来酸酐经改性处理而成，具体制备方法为：向马来酸酐粉中加入松节油和氢化松香季戊四醇酯，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并转入0-5℃环境中静置30min，再加入烯丙基缩水甘油醚和硫化猪油，混合均匀后继续微波处理10min，然后以5℃/min的降温速度降温至55℃密封保温静置30min，所得混合物送入球磨机中，经研磨制成细度小于20μm的微粉。所述马来酸酐粉、松节油、氢化松香季戊四醇酯、烯丙基缩水甘油醚、硫化猪油的用量比为35:3:1-3:0.5:0.8。所述大孔吸附树脂的制备方法为：向水中按比例加入苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂和引发剂，充分混合后于超声频率40kHz、输出功率200W下超声处理15min，再于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，并于0-5℃环境中静置30min，混合均匀后继续微波处理10min，然后于-5-0℃环境中静置15min，混合均匀后再次微波处理10min，所得混合液以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温混合1h，随后将混合液固液分离，所得固相用35-40℃温水水洗三次得到白球，最后将白球于60-65℃下真空干燥，即得大孔吸附树脂；所述苯乙烯、氢化松香丙烯酸丙三醇酯、甲基丙烯酸羟乙酯、纳米致孔剂、引发剂的质量比为30:1:1.5:1:0.5。对本发明提供的实施例中分别进行试验考察，实施例1和实施例2方法制备的大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板考察，并以市场的蓄电池隔板为对照；在同等环境条件和实验条件下进行考察，其结果如表1所示；表1蓄电池隔板性能检测项目标准实施例1实施例2对照例湿态强度N/mm2≥0.22.93.41.6干态强度N/mm2≥0.353.43.522抗收缩能力N/mm＞4121410湿态保压能力％≥6012013690耐震性能h≥6352412孔率％≥90165150102电阻Ω.dm2/mm≤0.0005≤0.0005≤0.0005≤0.0005耐腐蚀耐腐蚀耐腐蚀耐腐蚀耐腐蚀耐酸碱耐酸碱耐酸碱耐酸碱耐酸碱耐高温≥45℃606250其中上述检测指标检测方法：由以上结果显示：本发明方法制备的大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板，各项性能指标均优于市场对照蓄电池隔板，且本发明大孔径火山灰耐高温蓄电池隔板孔径率高。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页1 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