[發(fā)明專(zhuān)利]鎳氫電池用氧化鋯隔膜材料的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710065078.1
• 申請(qǐng)日: 2007-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101281959A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李華玲;呂芳;蔣利軍;王樹(shù)茂;劉曉鵬;李國(guó)斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/14
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 程鳳儒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎳氫電池關(guān)鍵材料領(lǐng)域，具體為一種鎳氫電池用氧化鋯隔膜材料的制備方法。

背景技術(shù)

隔膜材料性能對(duì)鎳氫電池性能有重要影響。鎳氫電池隔膜材料要求隔膜具有耐高溫、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好、透氣性好等特點(diǎn)。應(yīng)用于鎳氫電池的隔膜材料有聚丙烯隔膜、尼龍隔膜、石棉隔膜、玻璃纖維隔膜、氧化鋯隔膜等，但截止目前為止綜合性能最好的為氧化鋯隔膜，特別是當(dāng)鎳氫電池用作高功率動(dòng)力源情況下如衛(wèi)星電池等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鎳氫電池用氧化鋯隔膜材料的制備工藝，利用該工藝可以制備出比較理想的鎳氫電池用氧化鋯隔膜材料。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案：

一種鎳氫電池用氧化鋯隔膜材料的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

(1)將有光連續(xù)紡粘膠長(zhǎng)絲經(jīng)經(jīng)編而成的織物作為前驅(qū)體在浸漬液中浸漬，浸漬液為鋯鹽與稀土鹽的復(fù)合溶液，鋯鹽為氯氧化鋯，鋯鹽濃度0.7～3mol/L；稀土鹽為MCl_XM(SO₄)_X、M(NO₃)_X和由稀土氧化物M_xO_y酸溶制得的稀土鹽中的一種或幾種，其中，M表示為稀土，所配浸漬液中稀土原子與鋯原子的摩爾比為1∶4～25，浸漬時(shí)間0.5～48h；

(2)將浸漬后的前驅(qū)體進(jìn)行離心甩干；

(3)將離心甩干后的前驅(qū)體在氨氣或氨水揮發(fā)氣氛中熏蒸；

(3)將離心甩干后的前驅(qū)體在氨氣或氨水揮發(fā)氣氛中熏蒸；

(4)再將熏蒸的前驅(qū)體經(jīng)浸洗、干燥、平壓熱處理，即制成鎳氫電池用氧化鋯隔膜材料。

本發(fā)明的前驅(qū)體為有光連續(xù)紡粘膠長(zhǎng)絲經(jīng)經(jīng)編而成的織物。其中，有光粘膠長(zhǎng)絲是指沒(méi)有加入消光劑的粘膠長(zhǎng)絲纖維，這種有光連續(xù)紡粘膠長(zhǎng)絲在保定化纖廠等都有生產(chǎn)，有光連續(xù)紡粘膠長(zhǎng)絲經(jīng)經(jīng)編即制成本發(fā)明的有光連續(xù)紡粘膠長(zhǎng)絲的經(jīng)編織物。

在所述的步驟(1)中，浸漬過(guò)程中可以不加熱；也可以加熱，加熱以促進(jìn)浸漬過(guò)程。這樣，浸漬控制在10～100℃的溫度條件下進(jìn)行。

在所述的步驟(2)中，離心甩干所使用的離心機(jī)轉(zhuǎn)速500～7000rpm，甩干時(shí)間10～300min。

在所述的步驟(2)中，甩干過(guò)程中也可以不采用噴霧處理；也可以采用噴霧處理，即在離心甩干前，往處于離心機(jī)內(nèi)的浸漬后的前驅(qū)體上噴水霧，以促進(jìn)多余鹽溶液的去除。

在所述的步驟(3)中，在氨氣或氨水揮發(fā)氣氛中熏蒸的時(shí)間0.5～80h，熏蒸氣氛壓力0.01～4MPa。

在所述的步驟(4)中，浸洗采用去離子水或清水浸洗，可反復(fù)浸洗幾次，浸洗次數(shù)1～10次，總浸洗時(shí)間1～600min。

在所述的步驟(4)中，干燥為平壓或無(wú)壓狀態(tài)下的自然晾干或烘干，烘干溫度為10～100℃，烘干時(shí)間10～1000min。

在所述的步驟(4)中，烘干伴有鼓風(fēng)處理，即采用鼓風(fēng)機(jī)將10～100℃的熱風(fēng)通過(guò)浸洗后的前驅(qū)體的表面。

在所述的步驟(4)的平壓熱處理中，是先將待熱處理前驅(qū)體平放于耐高溫的平板上，平板為陶瓷板、石英板、石棉板和硅酸鋁板中的任意一種，然后在前驅(qū)體上鋪一層透氣材料，透氣材料為石棉、泡沫鎳、多孔陶瓷板、多孔石英板和硅酸鋁板中的任意一種，進(jìn)行熱處理。

在所述的步驟(4)中，加熱最高溫度為600～1100℃，最高溫度時(shí)的保溫時(shí)間為0～300h，從室溫到最高溫度的升溫為急劇升溫或升溫時(shí)間為t₁，0＜t₁≤300h，從最高溫度到室溫的降溫為急劇降溫或降溫時(shí)間為t₂，0＜t₂≤300h。這里需要說(shuō)明的是，為保證平壓熱處理過(guò)程中前驅(qū)體向氧化鋯隔膜轉(zhuǎn)化時(shí)某種反應(yīng)的充分進(jìn)行，前驅(qū)體的溫度從室溫到最高加熱溫度的中間溫度段內(nèi)，也可以在中間某溫度保溫，然后再將溫度提升到所設(shè)定的最高熱處理溫度進(jìn)行處理。在平壓熱處理工藝中將升溫和降溫的時(shí)間的下限大于0，是因?yàn)橛袝r(shí)可以直接將處于室溫的樣品放入已經(jīng)處于高溫的熱處理爐中，樣品可以在幾乎為0的時(shí)間內(nèi)到達(dá)高溫態(tài)，即急劇升溫；或?qū)⒃跓崽幚頎t內(nèi)處于高溫的樣品直接拿出熱處理爐外進(jìn)行冷卻，冷卻速度可以很快，即急劇降溫。

在所述的步驟(4)中，在透氣材料上可以不加耐高溫平板；也可以在透氣材料上再加耐高溫平板，平板為陶瓷板、石英板、石棉板和硅酸鋁板的任意一種。

本發(fā)明的有益效果是：