[發明專利]一種mh-ni電池隔膜的表面接枝方法

在審

• 申請號: 202011019542.5
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112133871A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 夏祥華;何志能;葉義林
• 申請（專利權）人: 湖南省凱納方科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M10/30
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 王萌

本發明公開了一種mh?ni電池隔膜的表面接枝方法，包括以下步驟：步驟一，改性；步驟二，密封；步驟三，輻照；步驟四，清洗；步驟五，干燥；該發明將紫外誘導接枝和化學接枝結合到一起進行親水改性，提高了電池隔膜的親水性，增加了電池隔膜的離子交換容量和凝膠含量，提升了電池隔膜的縱向拉力，提高了mh?ni電池的綜合性能，用清水、甲醇溶液和濃度為5％的氫氧化鉀溶液對原料電池隔膜進行四次清洗，去除了電池隔膜表面未反應的改性液組分和可能形成的聚丙烯酸，提高了電池隔膜的純度，保護了電池隔膜的性能；流程便捷，接枝難度低，減少了隔膜纖維的損傷，且設備費用低廉，節省了接枝改性隔膜的加工成本，有利于大面積推廣和使用。

技術領域

本發明涉及電池隔膜生產技術領域，具體為一種mh-ni電池隔膜的表面接枝方法。

背景技術

mh-ni電池是早期的鎳鎘電池的替代產品，它是目前最環保的電池，不再使用有毒的鎘，可以消除重金屬元素對環境帶來的污染問題。它是使用氧化鎳作為陽極，以及吸收了氫的金屬合金作為陰極，可吸收高達本身體積100倍的氫，儲存能力極強。近年來，隨著人們環保意識的增強，綠色環保的mh-ni電池也受到越來越高的關注。而隔膜作為mh-ni電池的重要組成部分之一，直接影響mh-ni電池的循環性能、安全性及生產成本，因此又被稱作mh-ni電池的“第三電極”。mh-ni電池要求隔膜具有良好的機械強度、較快的電解液吸液速率和保液率、高度化學穩定性、較高的透氣性能、低表面電阻等。目前mh-ni電池隔膜應用最廣泛的是聚酰胺隔膜和聚丙烯隔膜。聚酰胺大分子中含有易與水分子構成氫鍵的酰胺官能團，所以其親水性好，對電解液的吸液速率快，保液率高，但聚酰胺在強堿性的電解液中的穩定性差，容易發生降解，使mh-ni電池自放電現象加劇，嚴重影響電池循環壽命。聚丙烯隔膜的化學穩定性很高，且價格低廉，但其親水性極差，所以必須對其進行親水改性，才能作為mh-ni電池隔膜。常用對mh-ni電池隔膜親水改性的方法包括物理改性法、浸濕法、化學改性法、接枝改性等。接枝改性的聚丙烯隔膜具有永久的親水性，且不會向電解液中引入雜質，因此市場上的高端隔膜多采用接枝改性法生產。接枝改性按照引發方法分為：輻照誘導接枝、等離子體處理接枝、紫外輻照誘導接枝和化學接枝法。然而，現有的輻照誘導和等離子體處理的接枝方法，由于射線能量高，接枝過程中不可避免的會對隔膜纖維造成損傷，另外接枝設備昂貴，增加了接枝改性隔膜的加工成本，不利于接枝改性隔膜的大面積推廣和使用。

因此，設計一種mh-ni電池隔膜的表面接枝方法是很有必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種mh-ni電池隔膜的表面接枝方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種mh-ni電池隔膜的表面接枝方法，包括以下步驟：步驟一，改性；步驟二，密封；步驟三，輻照；步驟四，清洗；步驟五，干燥；

其中在上述步驟一中，將預制大小的無紡布放入恒溫水浴槽中，再加入適量的改性液進行浸泡，取出后瀝干，制得改性無紡布；

其中在上述步驟二中，將步驟一中制好的改性無紡布放到輥壓機上，再加入兩個相同大小的透明聚酯膜，將改性無紡布疊放在兩層透明聚酯膜之間，輥壓并排出空氣和多余的改性液，使透明聚酯膜與改性無紡布緊貼在一起，然后放入聚乙烯袋中密封；

其中在上述步驟三中，將步驟二中密封好的聚乙烯袋放置到輻照臺上，經輸送帶勻速的從兩個中壓汞蒸汽燈之間穿過，輻照后打開聚乙烯袋，并去除兩層透明聚酯膜，得到接枝無紡布；

其中在上述步驟四中，將步驟三中制好的接枝無紡布放入超聲波清洗機中，再加入適量的清水，利用超聲波振蕩進行初次清洗，接著排干清水，并加入適量的甲醇溶液，利用超聲波振蕩進行二次清洗，再排干甲醇溶液，并加入適量的濃度為5％的氫氧化鉀溶液，浸泡后利用超聲波振蕩進行三次清洗，最后排干氫氧化鉀溶液，并加入適量的清水，利用超聲波振蕩進行四次清洗；