一種鎳氫電池隔膜的製備方法與流程
2023-05-07 22:00:56
本發明屬於鎳氫電池
技術領域：
，涉及一種鎳氫電池隔膜的製備方法。
背景技術：
：鎳氫電池技術屬於電池行業中比較成熟的一種電池技術，鎳氫電池隔膜是鎳氫電池中最為關鍵的部件，直接影響到電池的質量。因為鎳氫電池隔膜是PP/PE纖維製成的基布，但是該基布沒有吸液的性能，而鎳氫電池要求電池隔膜具有良好的吸液性能，並且具有往復吸液的性能。因此為了使鎳氫電池隔膜具備吸液性能，通常會在隔膜的基布做好之後，使用磺化或者紫外光照射，或者直接使用硫酸溶液處理基布，使隔膜接上活性基團，從而隔膜具有吸液的性能。但是，目前使用磺化法處理鎳氫電池隔膜時需要消耗大量的濃硫酸，不但汙染環境，而且處理隔膜的速度很慢，且處理成本高，造成隔膜的價格較高，從而影響了鎳氫電池行業的整體發展。紫外光照射處理隔膜的速度也很慢，並且成本高，造成鎳氫電池隔膜的價格較高。技術實現要素：本發明的目的在於提供一種鎳氫電池隔膜的製備方法。提供了一種新的隔膜接枝方法，減少了環境汙染，降低了鎳氫電池隔膜的製造成本，提高了鎳氫電池隔膜的生產效率。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：這種鎳氫電池隔膜的製備方法，包括以下步驟：步驟1，在PP/PE纖維中加入粘結劑，然後攪拌PP/PE纖維，使PP/PE纖維均勻分散，得到分散的PP/PE纖維；其中粘結劑為聚乙烯醇和丙烯酸的混合物；步驟2，將分散好的PP/PE纖維進行排布，PP/PE纖維同性排布，得到排布的PP/PE纖維；步驟3，對排布的PP/PE纖維進行預熱處理，得到預熱的PP/PE纖維；其中預熱溫度為120-150℃，預熱時間為30-40s；步驟4，對預熱的PP/PE纖維進行烘乾處理，得到鎳氫電池隔膜；其中烘乾溫度為100-200℃，烘乾時間為30-40s。更進一步的，本發明的特點還在於：其中步驟1中PP/PE纖維的直徑為0.8-0.9D。其中步驟1中粘結劑按質量取7-10份，PP/PE纖維按質量取90-100份。其中步驟1中聚乙烯醇和丙烯酸的質量比為1:0.8-1.5。其中步驟3中預熱處理採用蒸汽或燃氣加熱方式。其中步驟4中烘乾處理採用熱風進行乾燥處理。其中步驟4中得到的鎳氫電池隔膜還進行分切處理，具體是按照鎳氫電池的需要對鎳氫電池隔膜進行分切。本發明的有益效果是：使用粘結劑能夠將活性接團-OH接入到PP/PE纖維的表面，-OH活性很好，具有很好的吸液性能；該方法相較於現有技術減少了硫酸帶來的環境汙染，降低了鎳氫電池隔膜的製造成本，同時提高了鎳氫電池的生產效率。更進一步的，使用0.8-0.9D的PP/PE纖維，製成的鎳氫電池隔膜的中間空隙最小，有利於隔膜在鎳氫電池中間分隔正負極時不會造成短路。更進一步的，粘結劑能夠使隔膜具有相應的強度，有利於隔膜的使用，同時粘結劑能夠釋放出活性基團-OH，使PP/PE纖維的表面接枝上活性基團-OH，從而使隔膜具有良好的吸液性能。更進一步的，使乾燥之後得到的隔膜，具有很好的強度，有利於在電池生產時進行操作。更進一步的，按照鎳氫電池的尺寸對隔膜進行分切，以生產各種型號的鎳氫電池。具體實施方式下面結合具體實施方式對本發明做進一步詳細描述：本發明提供了一種鎳氫電池隔膜的製備方法，具體包括以下步驟：步驟1，按質量分數取7-10份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:0.8-1.5；將粘結劑加入到PP/PE纖維中，PP/PE纖維的直徑為0.8-0.9D，且PP/PE纖維按質量分數取90-100份；然後將PP/PE纖維放置在漿池中攪拌，使PP/PE纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的PP/PE纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的PP/PE纖維進行均勻的排布，將分散的PP/PE纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的PP/PE纖維。步驟3，對排布的PP/PE纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為120-150℃，預熱時間為30-40s；得到預熱的PP/PE纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的PP/PE纖維進行乾燥，熱風的溫度為110-200℃，熱風乾燥的時間為30-40s，得到鎳氫電池隔膜。步驟5，按照鎳氫電池的需要，即鎳氫電池的尺寸對鎳氫電池隔膜進行分切，用於鎳氫電池的生產。本發明製備的鎳氫電池隔膜能夠經過電池的嚴苛檢驗，電池所需要的各種電性能也能夠完全達到，這種新的生產隔膜的方法，能夠快速的對隔膜進行接枝，其成本比現有技術的成本降低20％左右。下面針對現有的隔膜與本發明製備的隔膜進行對比，其測試參數如下表：測試項現有隔膜本發明製備隔膜定量65g/m265g/m2厚度0.18±0.02mm0.18±0.02mm吸鹼效率2.5cm/min2.8cm/min吸鹼率≥250％≥260％耐鹼損失≤1％≤1％收縮率≤1％≤1％斷裂強度≥45N/1.5cm≥50N/1.5cm從上表的測試指標中可以看出，本發明製備的隔膜其吸鹼速率、吸鹼量和斷裂強度的性能相較於現有的隔膜提高5-10％。本發明的具體實施例如下：實施例1步驟1，按質量分數取7份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:0.8；將粘結劑加入到PP纖維中，PP纖維的直徑為0.8D，且PP纖維按質量分數取93份；然後將PP纖維放置在漿池中攪拌，使PP纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的PP纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的PP纖維進行均勻的排布，將分散的PP纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的PP纖維。步驟3，對排布的PP纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為120℃，預熱時間為40s；得到預熱的PP纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的PP纖維進行乾燥，熱風的溫度為110℃，熱風乾燥的時間為40s，得到鎳氫電池隔膜。實施例2步驟1，按質量分數取10份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:1；將粘結劑加入到PP纖維中，PP纖維的直徑為0.85D，且PP纖維按質量分數取90份；然後將PP纖維放置在漿池中攪拌，使PP纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的PP纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的PP纖維進行均勻的排布，將分散的PP纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的PP纖維。步驟3，對排布的PP纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為130℃，預熱時間為35s；得到預熱的PP纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的PP纖維進行乾燥，熱風的溫度為150℃，熱風乾燥的時間為35s，得到鎳氫電池隔膜。實施例3步驟1，按質量分數取8份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:1.5；將粘結劑加入到PP纖維中，PP纖維的直徑為0.9D，且PP纖維按質量分數取100份；然後將PP纖維放置在漿池中攪拌，使PP纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的PP纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的PP纖維進行均勻的排布，將分散的PP纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的PP纖維。步驟3，對排布的PP纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為150℃，預熱時間為30s；得到預熱的PP纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的PP纖維進行乾燥，熱風的溫度為200℃，熱風乾燥的時間為30s，得到鎳氫電池隔膜。實施例4步驟1，按質量分數取7份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:0.8；將粘結劑加入到PE纖維中，PE纖維的直徑為0.8D，且PE纖維按質量分數取100份；然後將PE纖維放置在漿池中攪拌，使PE纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的PE纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的PE纖維進行均勻的排布，將分散的PE纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的PE纖維。步驟3，對排布的PE纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為120℃，預熱時間為40s；得到預熱的PE纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的PE纖維進行乾燥，熱風的溫度為110℃，熱風乾燥的時間為40s，得到鎳氫電池隔膜。實施例5步驟1，按質量分數取10份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:1.5；將粘結劑加入到PE纖維中，PE纖維的直徑為0.9D，且PE纖維按質量分數取90份；然後將PE纖維放置在漿池中攪拌，使PE纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的PE纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的PE纖維進行均勻的排布，將分散的PE纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的PE纖維。步驟3，對排布的PE纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為150℃，預熱時間為30s；得到預熱的PE纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的PE纖維進行乾燥，熱風的溫度為200℃，熱風乾燥的時間為30s，得到鎳氫電池隔膜。實施例6步驟1，按質量分數取9份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:1.5；將粘結劑加入到PE纖維中，PE纖維的直徑為0.84D，且PE纖維按質量分數取96份；然後將PE纖維放置在漿池中攪拌，使PE纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的PE纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的PE纖維進行均勻的排布，將分散的PE纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的PE纖維。步驟3，對排布的PE纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為125℃，預熱時間為38s；得到預熱的PE纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的PE纖維進行乾燥，熱風的溫度為180℃，熱風乾燥的時間為32s，得到鎳氫電池隔膜。實施例7步驟1，按質量分數取7份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:1.5；將粘結劑加入到PP和PE混合纖維中，混合纖維的直徑為0.8D，且混合纖維按質量分數取90份，其中PP纖維和PE纖維按任意比例組成；然後將混合纖維放置在漿池中攪拌，使混合纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的混合纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的混合纖維進行均勻的排布，將分散的混合纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的混合纖維。步驟3，對排布的混合纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為120℃，預熱時間為40s；得到預熱的混合纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的混合纖維進行乾燥，熱風的溫度為110℃，熱風乾燥的時間為40s，得到鎳氫電池隔膜。實施例8步驟1，按質量分數取10份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:1；將粘結劑加入到PP和PE混合纖維中，混合纖維的直徑為0.9D，且混合纖維按質量分數取100份，其中PP纖維和PE纖維按任意比例組成；然後將混合纖維放置在漿池中攪拌，使混合纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的混合纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的混合纖維進行均勻的排布，將分散的混合纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的混合纖維。步驟3，對排布的混合纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為140℃，預熱時間為32s；得到預熱的混合纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的混合纖維進行乾燥，熱風的溫度為140℃，熱風乾燥的時間為37s，得到鎳氫電池隔膜。實施例9步驟1，按質量分數取8份的粘結劑，其中粘結劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成，且聚乙烯醇與丙烯醇的質量比為1:0.8；將粘結劑加入到PP和PE混合纖維中，混合纖維的直徑為0.86D，且混合纖維按質量分數取95份，其中PP纖維和PE纖維按任意比例組成；然後將混合纖維放置在漿池中攪拌，使混合纖維均勻分散，不能使纖維絮聚，避免纖維表面出現不平整的狀況；最後得到分散的混合纖維。步驟2，將步驟1中得到的分散的混合纖維進行均勻的排布，將分散的混合纖維進行同性排布，這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻，同時保證隔膜的空隙分布均勻；得到排布的混合纖維。步驟3，對排布的混合纖維進行預熱處理，具體的使用蒸汽預熱或者燃氣預熱的方式進行，預熱溫度為150℃，預熱時間為30s；得到預熱的混合纖維。步驟4，使用熱風進行穿透式乾燥對預熱的混合纖維進行乾燥，熱風的溫度為200℃，熱風乾燥的時間為30s，得到鎳氫電池隔膜。當前第1頁1 2 3