[發明專利]一種隔熱絕緣碳泡沫鉛酸電池隔板的制備方法

在審

• 申請號: 201711186955.0
• 申請日: 2017-11-18
• 公開（公告）號: CN107958979A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 周棟
• 申請（專利權）人: 寧波鵬輝微孔科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種鉛酸電池隔板的制備方法，特別涉及一種具有隔熱絕緣功效的碳泡沫鉛酸電池隔板的制備方法。

背景技術

蓄電池隔板，是一種多孔絕緣的物質，放置于蓄電池正負極板之間，使正負極板隔離開來，起到絕緣的作用，避免蓄電池短路。同時在蓄電池充放電過程中允許參加化學反應的離子通過，對于密閉免維護電池，還要保障正極析出的氧氣通過隔板到達負極，完成氧化吸收。目前國內比較常用的傳統型隔板有橡膠隔板、AGM隔板、PVC隔板、PP隔板等。其中AGM隔板是一種具有優良機械、物理、化學性能的新型材料。隨著科學技術的日益進步，以及石油、化學工業、材料科學的發展，AGM隔板的應用越來越廣泛，已經成為電池行業不可或缺的“世紀材料，并已成為主流隔板。

碳泡沫是一種具有高比表面積、穩定性好、密度低、比強度大的多孔材料，被廣泛應用于多種領域，如高溫熱熔材料、多孔電極、催化劑載體、過濾器、支架材料等。

公開號為CN 101584063A的發明專利提出了一種用于蓄電池的碳泡沫，該碳泡沫密度小、抗壓強度高、孔的均勻性好，可獨特地提高蓄電池的性能。

公開號為CN 101528823A的發明專利提出了一種導電的復合碳泡沫體。這種復合碳泡沫體包含孔網絡、多個間斷面的碳泡沫體材料和沉積在所述碳泡沫體材料的多個間斷面的至少一些之上的第二種材料。這種碳泡沫耐腐蝕性強，應用于蓄電池中，可延長蓄電池的使用壽命。

現有的碳泡沫應用于蓄電池中時，均是作為蓄電池電極集流體使用的，包括以上兩則發明中的碳泡沫體。碳泡沫的多孔結構、優異的耐腐蝕性能等諸多優點，使其不失為是一種良好的隔板材料，但現有研究中的碳泡沫體并不能作為蓄電池隔板使用，從而大大限制了碳泡沫體的應用。因而，如何制備改良碳泡沫體使其能作為隔板使用，對于蓄電池的發展非常重要。

化學氣相滲透法(CVI)是一種制備高純陶瓷基復合材料的先進技術，它因能制備復雜近尺寸構件而日益受到重視，用化學氣相滲透法在碳泡沫孔的內壁制備SiO2涂層可制備不導電的碳泡沫復合材料。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種隔熱絕緣碳泡沫鉛酸電池隔板的制備方法，該種隔板能延緩酸液中離子的擴散速度，延長電池放電時間，從而提高蓄電池使用壽命。

為了實現本發明的目的，采用如下技術方案：一種隔熱絕緣碳泡沫鉛酸電池隔板的制備方法，用化學氣相滲透法在碳泡沫孔的內壁制備SiO2涂層，其特征在于包括下述順序的步驟：

(1)將碳泡沫制成隔板所需的尺寸形狀并置于化學氣相滲透設備的沉積爐內，以正硅酸乙酯和O3為先驅氣體，以Ar為載氣；

(2)開啟化學氣相滲透設備，調節爐內壓力為10Pa～1000Pa，控制載氣Ar的流量為200～600mL/min，O3的流量為5～15mL/min，設置正硅酸乙酯的水浴恒溫加熱溫度為20～70℃，沉積爐內的沉積溫度為300～550℃；

(3)待沉積爐內反應結束后，關閉化學氣相滲透設備，待沉積爐冷卻至室溫后，打開沉積爐即得孔內壁附有SiO2的碳泡沫隔板。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

(1)選用O3為先驅氣體，降低了正硅酸乙酯的分解溫度，同時除去了正硅酸乙酯分解形成的SiO2涂層中的殘余C，制備的SiO2涂層純度高；

(2)工藝簡單，重復性好，易實現大批量生產；

(3)制備的碳泡沫具有良好的隔熱絕緣作用，擴大了碳泡沫的應用范圍。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。

實施例1

一種隔熱絕緣碳泡沫鉛酸電池隔板的制備方法，用化學氣相滲透法在碳泡沫孔的內壁制備SiO2涂層，其特征在于包括下述順序的步驟：

(1)將碳泡沫制成隔板所需的尺寸形狀并置于化學氣相滲透設備的沉積爐內，以正硅酸乙酯和O3為先驅氣體，以Ar為載氣；

(2)開啟化學氣相滲透設備，調節爐內壓力為10Pa，控制載氣Ar的流量為200mL/min，O3的流量為5mL/min，設置正硅酸乙酯的水浴恒溫加熱溫度為20℃，沉積爐內的沉積溫度為300℃；

(3)待沉積爐內反應結束后，關閉化學氣相滲透設備，待沉積爐冷卻至室溫后，打開沉積爐即得孔內壁附有SiO2的碳泡沫隔板。

實施例2