[發明專利]一種鉛炭電池用的AGM隔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011512113.1
• 申請日: 2020-12-19
• 公開（公告）號: CN112615108A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 蔡曉祥;谷守勇;劉龍星;蘇銘敏;謝遠珍
• 申請（專利權）人: 泉州市凱鷹電源電器有限公司
• 主分類號: H01M50/446
• 分類號: H01M50/446;H01M50/44;H01M50/494;H01M50/403;H01M50/406;H01M10/12
• 代理公司: 泉州協創知識產權代理事務所(普通合伙) 35231
• 代理人: 鄭浩

本發明公開了一種鉛炭電池用的AGM隔膜及其制備方法，所述鉛炭電池用的AGM隔膜由包括以下重量份的原料制成：玻璃纖維85～95份、尼龍纖維4～7份、二氧化硅氣凝膠3～4.5份、云母粉2.5～4.5份、火山巖纖維1.5～2份；所述玻璃纖維為中堿玻璃纖維和高堿玻璃纖維的混合物；所述尼龍纖維為尼龍56纖維和尼龍1313纖維的混合物。本發明的鉛炭電池用的AGM隔膜的拉伸強度高，穿刺強度高，綜合力學性能好；孔率高，且孔徑分布均勻，大小適中；加壓吸酸量大；回彈性能好；介電性能好；總之，本發明的鉛炭電池用的AGM隔膜綜合性能優異。

技術領域

本發明涉及電化學電源領域，具體涉及一種鉛炭電池用的AGM隔膜及其制備方法。

背景技術

鉛炭電池(或稱鉛碳電池)是一種電容型鉛酸電池，是從傳統的鉛酸電池演進出來的技術，它是在鉛酸電池的負極中加入了活性碳，能夠顯著提高鉛酸電池的壽命。

鉛炭電池是一種新型的超級電池，是將鉛酸電池和超級電容器兩者合一：既發揮了超級電容瞬間大容量充電的優點，也發揮了鉛酸電池的比能量優勢，且擁有非常好的充放電性能--90分鐘就可充滿電(鉛酸電池若這樣充、放，壽命只有不到30次)。而且由于加了碳(石墨烯)，阻止了負極硫酸鹽化現象，改善了過去電池失效的一個因素，更延長了電池壽命。

AGM隔膜作為電池的“第三電極”，決定著電池性能和質量優良與否，是其成敗的關鍵。隔膜由超細玻璃纖維(直徑0.1～10μm)制成，唯一區分在于構成纖維的微觀形態不同，主要體現在纖維的粗細與長短。細纖維有著較大的比表面積，使得隔膜結構較為致密，孔徑較小，利于高溫下電解液保持，但其彈性差，強度低；粗纖維使得隔膜彈性好，但其強度低，孔徑大，易刺穿。AGM隔膜性能對鉛炭電池的影響主要表現在強度吸酸、加壓吸酸、回彈性能、濕態保壓性能。

但是，目前所使用的鉛炭電池用的AGM隔膜還存在以下問題：

1、力學性能差，不耐用；

2、孔徑大小不均勻，孔率偏低，在使用時，阻隔效果差，電池極板中的脫落物質容易穿透AGM隔膜造成電池(局部)短路和充放電不均等；

3、加壓吸酸量、回彈性能、介電性能等綜合性能差。

發明內容

基于上述情況，本發明的目的在于提供一種鉛炭電池用的AGM隔膜及其制備方法，可有效解決以上問題。本發明的鉛炭電池用的AGM隔膜的拉伸強度高，穿刺強度高，綜合力學性能好；孔率高，且孔徑分布均勻，大小適中；加壓吸酸量大；回彈性能好；介電性能好；總之，本發明的鉛炭電池用的AGM隔膜綜合性能優異。

為解決以上技術問題，本發明提供的技術方案是：

一種鉛炭電池用的AGM隔膜，由包括以下重量份的原料制成：

玻璃纖維85～95份、尼龍纖維4～7份、二氧化硅氣凝膠3～4.5份、云母粉2.5～4.5份、火山巖纖維1.5～2份；所述玻璃纖維為中堿玻璃纖維和高堿玻璃纖維的混合物；所述尼龍纖維為尼龍56纖維和尼龍1313纖維的混合物。

作為上述技術方案的進一步優選技術方案，所述鉛炭電池用的AGM隔膜由包括以下重量份的原料制成：

玻璃纖維90份、尼龍纖維5.5份、二氧化硅氣凝膠3.8份、云母粉3.5份、火山巖纖維1.8份；所述玻璃纖維為中堿玻璃纖維和高堿玻璃纖維的混合物；所述尼龍纖維為尼龍56纖維和尼龍1313纖維的混合物。

作為上述技術方案的進一步優選技術方案，所述中堿玻璃纖維和高堿玻璃纖維的混合物中中堿玻璃纖維和高堿玻璃纖維的質量之比為1：(2.4～2.8)。

作為上述技術方案的進一步優選技術方案，所述尼龍56纖維和尼龍1313纖維的混合物中尼龍56纖維和尼龍1313纖維的質量之比為1：(0.3～0.37)。