本發(fā)明屬于鎳氫電池
技術(shù)領(lǐng)域:
,涉及一種鎳氫電池隔膜的制備方法。
背景技術(shù):
:鎳氫電池技術(shù)屬于電池行業(yè)中比較成熟的一種電池技術(shù),鎳氫電池隔膜是鎳氫電池中最為關(guān)鍵的部件,直接影響到電池的質(zhì)量。因?yàn)殒嚉潆姵馗裟な荘P/PE纖維制成的基布,但是該基布沒(méi)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,并且具有往復(fù)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(huì)在隔膜的基布做好之后,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(tuán),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(shí)需要消耗大量的濃硫酸,不但污染環(huán)境,而且處理隔膜的速度很慢,且處理成本高,造成隔膜的價(jià)格較高,從而影響了鎳氫電池行業(yè)的整體發(fā)展。紫外光照射處理隔膜的速度也很慢,并且成本高,造成鎳氫電池隔膜的價(jià)格較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種鎳氫電池隔膜的制備方法。提供了一種新的隔膜接枝方法,減少了環(huán)境污染,降低了鎳氫電池隔膜的制造成本,提高了鎳氫電池隔膜的生產(chǎn)效率。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:這種鎳氫電池隔膜的制備方法,包括以下步驟:步驟1,在PP/PE纖維中加入粘結(jié)劑,然后攪拌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(jié)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(jìn)行排布,PP/PE纖維同性排布,得到排布的PP/PE纖維;步驟3,對(duì)排布的PP/PE纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,得到預(yù)熱的PP/PE纖維;其中預(yù)熱溫度為120-150℃,預(yù)熱時(shí)間為30-40s;步驟4,對(duì)預(yù)熱的PP/PE纖維進(jìn)行烘干處理,得到鎳氫電池隔膜;其中烘干溫度為100-200℃,烘干時(shí)間為30-40s。更進(jìn)一步的,本發(fā)明的特點(diǎn)還在于: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(jié)劑按質(zhì)量取7-10份,PP/PE纖維按質(zhì)量取90-100份。其中步驟1中聚乙烯醇和丙烯酸的質(zhì)量比為1:0.8-1.5。其中步驟3中預(yù)熱處理采用蒸汽或燃?xì)饧訜岱绞?。其中步驟4中烘干處理采用熱風(fēng)進(jìn)行干燥處理。其中步驟4中得到的鎳氫電池隔膜還進(jìn)行分切處理,具體是按照鎳氫電池的需要對(duì)鎳氫電池隔膜進(jìn)行分切。本發(fā)明的有益效果是:使用粘結(jié)劑能夠?qū)⒒钚越訄F(tuán)-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;該方法相較于現(xiàn)有技術(shù)減少了硫酸帶來(lái)的環(huán)境污染,降低了鎳氫電池隔膜的制造成本,同時(shí)提高了鎳氫電池的生產(chǎn)效率。更進(jìn)一步的,使用0.8-0.9D的PP/PE纖維,制成的鎳氫電池隔膜的中間空隙最小,有利于隔膜在鎳氫電池中間分隔正負(fù)極時(shí)不會(huì)造成短路。更進(jìn)一步的,粘結(jié)劑能夠使隔膜具有相應(yīng)的強(qiáng)度,有利于隔膜的使用,同時(shí)粘結(jié)劑能夠釋放出活性基團(tuán)-OH,使PP/PE纖維的表面接枝上活性基團(tuán)-OH,從而使隔膜具有良好的吸液性能。更進(jìn)一步的,使干燥之后得到的隔膜,具有很好的強(qiáng)度,有利于在電池生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行操作。更進(jìn)一步的,按照鎳氫電池的尺寸對(duì)隔膜進(jìn)行分切,以生產(chǎn)各種型號(hào)的鎳氫電池。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:本發(fā)明提供了一種鎳氫電池隔膜的制備方法,具體包括以下步驟:步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取7-10份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:0.8-1.5;將粘結(jié)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(zhì)量分?jǐn)?shù)取90-100份;然后將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(xiàn)不平整的狀況;最后得到分散的PP/PE纖維。步驟2,將步驟1中得到的分散的PP/PE纖維進(jìn)行均勻的排布,將分散的PP/PE纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的PP/PE纖維。步驟3,對(duì)排布的PP/PE纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為120-150℃,預(yù)熱時(shí)間為30-40s;得到預(yù)熱的PP/PE纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的PP/PE纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為110-200℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)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(duì)鎳氫電池隔膜進(jìn)行分切,用于鎳氫電池的生產(chǎn)。本發(fā)明制備的鎳氫電池隔膜能夠經(jīng)過(guò)電池的嚴(yán)苛檢驗(yàn),電池所需要的各種電性能也能夠完全達(dá)到,這種新的生產(chǎn)隔膜的方法,能夠快速的對(duì)隔膜進(jìn)行接枝,其成本比現(xiàn)有技術(shù)的成本降低20%左右。下面針對(duì)現(xiàn)有的隔膜與本發(fā)明制備的隔膜進(jìn)行對(duì)比,其測(cè)試參數(shù)如下表:測(cè)試項(xiàng)現(xiàn)有隔膜本發(fā)明制備隔膜定量65g/m265g/m2厚度0.18±0.02mm0.18±0.02mm吸堿效率2.5cm/min2.8cm/min吸堿率≥250%≥260%耐堿損失≤1%≤1%收縮率≤1%≤1%斷裂強(qiáng)度≥45N/1.5cm≥50N/1.5cm從上表的測(cè)試指標(biāo)中可以看出,本發(fā)明制備的隔膜其吸堿速率、吸堿量和斷裂強(qiáng)度的性能相較于現(xiàn)有的隔膜提高5-10%。本發(fā)明的具體實(shí)施例如下:實(shí)施例1步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取7份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:0.8;將粘結(jié)劑加入到PP纖維中,PP纖維的直徑為0.8D,且PP纖維按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取93份;然后將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(xiàn)不平整的狀況;最后得到分散的PP纖維。步驟2,將步驟1中得到的分散的PP纖維進(jìn)行均勻的排布,將分散的PP纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的PP纖維。步驟3,對(duì)排布的PP纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為120℃,預(yù)熱時(shí)間為40s;得到預(yù)熱的PP纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的PP纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為110℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為40s,得到鎳氫電池隔膜。實(shí)施例2步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取10份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:1;將粘結(jié)劑加入到PP纖維中,PP纖維的直徑為0.85D,且PP纖維按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取90份;然后將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(xiàn)不平整的狀況;最后得到分散的PP纖維。步驟2,將步驟1中得到的分散的PP纖維進(jìn)行均勻的排布,將分散的PP纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的PP纖維。步驟3,對(duì)排布的PP纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為130℃,預(yù)熱時(shí)間為35s;得到預(yù)熱的PP纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的PP纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為150℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為35s,得到鎳氫電池隔膜。實(shí)施例3步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取8份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:1.5;將粘結(jié)劑加入到PP纖維中,PP纖維的直徑為0.9D,且PP纖維按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取100份;然后將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(xiàn)不平整的狀況;最后得到分散的PP纖維。步驟2,將步驟1中得到的分散的PP纖維進(jìn)行均勻的排布,將分散的PP纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的PP纖維。步驟3,對(duì)排布的PP纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為150℃,預(yù)熱時(shí)間為30s;得到預(yù)熱的PP纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的PP纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為200℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為30s,得到鎳氫電池隔膜。實(shí)施例4步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取7份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:0.8;將粘結(jié)劑加入到PE纖維中,PE纖維的直徑為0.8D,且PE纖維按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取100份;然后將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(xiàn)不平整的狀況;最后得到分散的PE纖維。步驟2,將步驟1中得到的分散的PE纖維進(jìn)行均勻的排布,將分散的PE纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的PE纖維。步驟3,對(duì)排布的PE纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為120℃,預(yù)熱時(shí)間為40s;得到預(yù)熱的PE纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的PE纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為110℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為40s,得到鎳氫電池隔膜。實(shí)施例5步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取10份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:1.5;將粘結(jié)劑加入到PE纖維中,PE纖維的直徑為0.9D,且PE纖維按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取90份;然后將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(xiàn)不平整的狀況;最后得到分散的PE纖維。步驟2,將步驟1中得到的分散的PE纖維進(jìn)行均勻的排布,將分散的PE纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的PE纖維。步驟3,對(duì)排布的PE纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為150℃,預(yù)熱時(shí)間為30s;得到預(yù)熱的PE纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的PE纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為200℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為30s,得到鎳氫電池隔膜。實(shí)施例6步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取9份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:1.5;將粘結(jié)劑加入到PE纖維中,PE纖維的直徑為0.84D,且PE纖維按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取96份;然后將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(xiàn)不平整的狀況;最后得到分散的PE纖維。步驟2,將步驟1中得到的分散的PE纖維進(jìn)行均勻的排布,將分散的PE纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的PE纖維。步驟3,對(duì)排布的PE纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為125℃,預(yù)熱時(shí)間為38s;得到預(yù)熱的PE纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的PE纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為180℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為32s,得到鎳氫電池隔膜。實(shí)施例7步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取7份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:1.5;將粘結(jié)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(zhì)量分?jǐn)?shù)取90份,其中PP纖維和PE纖維按任意比例組成;然后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(xiàn)不平整的狀況;最后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(jìn)行均勻的排布,將分散的混合纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的混合纖維。步驟3,對(duì)排布的混合纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為120℃,預(yù)熱時(shí)間為40s;得到預(yù)熱的混合纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的混合纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為110℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為40s,得到鎳氫電池隔膜。實(shí)施例8步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取10份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:1;將粘結(jié)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(zhì)量分?jǐn)?shù)取100份,其中PP纖維和PE纖維按任意比例組成;然后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(xiàn)不平整的狀況;最后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(jìn)行均勻的排布,將分散的混合纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的混合纖維。步驟3,對(duì)排布的混合纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為140℃,預(yù)熱時(shí)間為32s;得到預(yù)熱的混合纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的混合纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為140℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為37s,得到鎳氫電池隔膜。實(shí)施例9步驟1,按質(zhì)量分?jǐn)?shù)取8份的粘結(jié)劑,其中粘結(jié)劑有聚乙烯醇和丙烯醇組成,且聚乙烯醇與丙烯醇的質(zhì)量比為1:0.8;將粘結(jié)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(zhì)量分?jǐn)?shù)取95份,其中PP纖維和PE纖維按任意比例組成;然后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(xiàn)不平整的狀況;最后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(jìn)行均勻的排布,將分散的混合纖維進(jìn)行同性排布,這樣形成的隔膜才能夠厚度均勻,同時(shí)保證隔膜的空隙分布均勻;得到排布的混合纖維。步驟3,對(duì)排布的混合纖維進(jìn)行預(yù)熱處理,具體的使用蒸汽預(yù)熱或者燃?xì)忸A(yù)熱的方式進(jìn)行,預(yù)熱溫度為150℃,預(yù)熱時(shí)間為30s;得到預(yù)熱的混合纖維。步驟4,使用熱風(fēng)進(jìn)行穿透式干燥對(duì)預(yù)熱的混合纖維進(jìn)行干燥,熱風(fēng)的溫度為200℃,熱風(fēng)干燥的時(shí)間為30s,得到鎳氫電池隔膜。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3