为一根单纤维，其后将两根旋 转好的单纤维合并并将其逆时针方向捻250转成为最后的初始纤维； (2) 将初始纤维放在铁甲台上，放入250°C的烘箱内恒温3. 5小时使其交联； (3) 将交联后的纤维以3cm的长度等长截断，投入80°C的lmol/L的NaOH溶液中皂化 半小时； (4) 将皂化后的纤维用去离子水漂洗后放入不同pH的H2S04* ; (5) 将电池正极板完全浸入步骤（4)中的H2S0j§液中，15min后匀速缓慢提出，置于室 温下自然风干，所得电池正极板表面的膜层即为以PAN为原料制备的pH响应型高分子膜。
[0017] 实施例3 一种应用于铅酸蓄电池正极板pH响应型高分子膜的制备方法，包括如下步骤： (1) 取PAN单丝4根，以0. 9米的长度顺时针捻300转成为一根单纤维，其后将两根旋 转好的单纤维合并并将其逆时针方向捻300转成为最后的初始纤维； (2) 将初始纤维放在铁甲台上，放入230°C的烘箱内恒温4小时使其交联； (3) 将交联后的纤维以2cm的长度等长截断，投入100°C的lmol/L的NaOH溶液中皂化 半小时； (4) 将皂化后的纤维用去离子水漂洗后放入不同pH的H2S04* ; (5) 将电池正极板完全浸入步骤（4)中的H2S0j§液中，12min后匀速缓慢提出，置于室 温下自然风干，所得电池正极板表面的膜层即为以PAN为原料制备的pH响应型高分子膜。
[0018] 实施例4 一种应用于铅酸蓄电池正极板pH响应型高分子膜的制备方法，包括如下步骤： (1) 取PAN单丝3根，以0. 8米的长度顺时针捻200转成为一根单纤维，其后将两根旋 转好的单纤维合并并将其逆时针方向捻200转成为最后的初始纤维； (2) 将初始纤维放在铁甲台上，放入220°C的烘箱内恒温4. 5小时使其交联； (3) 将交联后的纤维以2cm的长度等长截断，投入100°C的lmol/L的NaOH溶液中皂化 半小时； (4) 将皂化后的纤维用去离子水漂洗后放入不同pH的1^04中； (5) 将电池正极板完全浸入步骤（4)中的1^04溶液中，10min后匀速缓慢提出，置于室 温下自然风干，所得电池正极板表面的膜层即为以PAN为原料制备的pH响应型高分子膜。
[0019] 实施例5 一种应用于铅酸蓄电池正极板pH响应型高分子膜的制备方法，包括如下步骤： (1) 取PAN单丝3根，以0. 8米的长度顺时针捻200转成为一根单纤维，其后将两根旋 转好的单纤维合并并将其逆时针方向捻200转成为最后的初始纤维； (2) 将初始纤维放在铁甲台上，放入220°C的烘箱内恒温5小时使其交联； (3) 将交联后的纤维以2cm的长度等长截断，投入100°C的lmol/L的NaOH溶液中皂化 半小时； (4) 将皂化后的纤维用去离子水漂洗后放入不同pH的1^04中； (5) 将电池正极板完全浸入步骤（4)中的1^04溶液中，lOmin后匀速缓慢提出，置于室 温下自然风干，所得电池正极板表面的膜层即为以PAN为原料制备的pH响应型高分子膜。
[0020] 经测试，实施例1~5获得的pH响应型高分子膜(膜1~5)的拉伸强度和质量保留率 如表1所示；将实施例1~5的pH响应型高分子膜应用于电池正极板，分别获得的包膜电池 1 #~5#，其循环寿命和比容量与普通未包膜电池相比，如表2所示。
[0021] 表1实施例1~5获得的响应型高分子膜的力学性能
从表1、表2中可知，本发明所制备的pH响应型高分子膜的拉伸强度，质量保留率，形变 恢复率都比较高，包膜电池的性能也要优于普通电池，将pH响应型高分子膜包裹在极板的 表面能够有效的防止活性物质的脱落，提高活性物质的利用率，延长电池的使用寿命，所制 备的包膜电池的在10C放电时容量保持率达到32% ~42 %，电池的寿命为400-500次。
【主权项】
1. 一种应用于铅酸蓄电池正极板的pH响应型高分子膜的制备方法，其特征在于：包括 如下步骤： (1) 取PAN单丝2-5根，以0. 8-1. O米的长度顺时针捻200-300转成为一根单纤维，其 后将两根旋转好的单纤维合并，并将其逆时针方向捻200-300转成为最后的初始纤维； (2) 将初始纤维放在铁甲台上，放入220-250°C的烘箱内恒温3-5小时使其交联； (3) 将交联后的纤维等长截断，投入80-100°C的lmol/L的NaOH溶液中皂化半小时； (4) 将皂化后的纤维用去离子水漂洗后放入不同pH的H2SO4* ; (5) 将电池正极板完全浸入步骤（4)中的氏304溶液中，10-15min后匀速缓慢提出，置 于室温下自然风干，所得电池正极板表面的膜层即为以PAN为原料制备的pH响应型高分子 膜。2. -种应用于铅酸蓄电池正极板的pH响应型高分子膜，其特征在于：该高分子膜采用 权利要求1所述方法制备得到，该高分子膜是一种具有较多PH响应基团，良好力学性能的 薄膜，应用于铅酸蓄电池正极板，可提高电池的大电流放电时的容量保持率并延长电池的 使用寿命。3. 根据权利要求2所述的一种应用于铅酸蓄电池正极板的pH响应型高分子膜，其特征 在于：所述的PH响应型高分子膜是以膜层的形式吸附在电池正极板的表面。
【专利摘要】本发明涉及一种应用于铅酸蓄电池正极板的pH响应型高分子膜及其制备方法，属于高分子材料制备技术领域；该pH响应型高分子膜是将PAN捻成单纤维，将捻好的两根单纤维合并捻成初始纤维，将初始纤维放入烘箱中经过交联，然后放入氢氧化钠溶液中皂化，皂化后放入不同pH的硫酸溶液中酸化，最后将电池正极浸入硫酸溶液中，提出风干得到，该高分子膜具有较高的机械强度和良好的形变恢复能力，应用于蓄电池正极板能够紧紧的吸附在极板的表面，有效的防止活性物质的脱落，提高活性物质的利用率，提高电池的大电流放电时的容量保持率，延长电池的使用寿命。
【IPC分类】H01M4/14, H01M4/16
【公开号】CN105070885
【申请号】CN201510565333
【发明人】李爱菊, 刘洋
【申请人】华南师范大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月8日