[发明专利]一种隔热绝缘碳泡沫铅酸电池隔板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸电池隔板的制备方法，特别涉及一种具有隔热绝缘功效的碳泡沫铅酸电池隔板的制备方法。

背景技术

蓄电池隔板，是一种多孔绝缘的物质，放置于蓄电池正负极板之间，使正负极板隔离开来，起到绝缘的作用，避免蓄电池短路。同时在蓄电池充放电过程中允许参加化学反应的离子通过，对于密闭免维护电池，还要保障正极析出的氧气通过隔板到达负极，完成氧化吸收。目前国内比较常用的传统型隔板有橡胶隔板、AGM隔板、PVC隔板、PP隔板等。其中AGM隔板是一种具有优良机械、物理、化学性能的新型材料。随着科学技术的日益进步，以及石油、化学工业、材料科学的发展，AGM隔板的应用越来越广泛，已经成为电池行业不可或缺的“世纪材料，并已成为主流隔板。

碳泡沫是一种具有高比表面积、稳定性好、密度低、比强度大的多孔材料，被广泛应用于多种领域，如高温热熔材料、多孔电极、催化剂载体、过滤器、支架材料等。

公开号为CN 101584063A的发明专利提出了一种用于蓄电池的碳泡沫，该碳泡沫密度小、抗压强度高、孔的均匀性好，可独特地提高蓄电池的性能。

公开号为CN 101528823A的发明专利提出了一种导电的复合碳泡沫体。这种复合碳泡沫体包含孔网络、多个间断面的碳泡沫体材料和沉积在所述碳泡沫体材料的多个间断面的至少一些之上的第二种材料。这种碳泡沫耐腐蚀性强，应用于蓄电池中，可延长蓄电池的使用寿命。

现有的碳泡沫应用于蓄电池中时，均是作为蓄电池电极集流体使用的，包括以上两则发明中的碳泡沫体。碳泡沫的多孔结构、优异的耐腐蚀性能等诸多优点，使其不失为是一种良好的隔板材料，但现有研究中的碳泡沫体并不能作为蓄电池隔板使用，从而大大限制了碳泡沫体的应用。因而，如何制备改良碳泡沫体使其能作为隔板使用，对于蓄电池的发展非常重要。

化学气相渗透法(CVI)是一种制备高纯陶瓷基复合材料的先进技术，它因能制备复杂近尺寸构件而日益受到重视，用化学气相渗透法在碳泡沫孔的内壁制备SiO2涂层可制备不导电的碳泡沫复合材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隔热绝缘碳泡沫铅酸电池隔板的制备方法，该种隔板能延缓酸液中离子的扩散速度，延长电池放电时间，从而提高蓄电池使用寿命。

为了实现本发明的目的，采用如下技术方案：一种隔热绝缘碳泡沫铅酸电池隔板的制备方法，用化学气相渗透法在碳泡沫孔的内壁制备SiO2涂层，其特征在于包括下述顺序的步骤：

(1)将碳泡沫制成隔板所需的尺寸形状并置于化学气相渗透设备的沉积炉内，以正硅酸乙酯和O3为先驱气体，以Ar为载气；

(2)开启化学气相渗透设备，调节炉内压力为10Pa～1000Pa，控制载气Ar的流量为200～600mL/min，O3的流量为5～15mL/min，设置正硅酸乙酯的水浴恒温加热温度为20～70℃，沉积炉内的沉积温度为300～550℃；

(3)待沉积炉内反应结束后，关闭化学气相渗透设备，待沉积炉冷却至室温后，打开沉积炉即得孔内壁附有SiO2的碳泡沫隔板。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)选用O3为先驱气体，降低了正硅酸乙酯的分解温度，同时除去了正硅酸乙酯分解形成的SiO2涂层中的残余C，制备的SiO2涂层纯度高；

(2)工艺简单，重复性好，易实现大批量生产；

(3)制备的碳泡沫具有良好的隔热绝缘作用，扩大了碳泡沫的应用范围。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

一种隔热绝缘碳泡沫铅酸电池隔板的制备方法，用化学气相渗透法在碳泡沫孔的内壁制备SiO2涂层，其特征在于包括下述顺序的步骤：

(1)将碳泡沫制成隔板所需的尺寸形状并置于化学气相渗透设备的沉积炉内，以正硅酸乙酯和O3为先驱气体，以Ar为载气；

(2)开启化学气相渗透设备，调节炉内压力为10Pa，控制载气Ar的流量为200mL/min，O3的流量为5mL/min，设置正硅酸乙酯的水浴恒温加热温度为20℃，沉积炉内的沉积温度为300℃；

(3)待沉积炉内反应结束后，关闭化学气相渗透设备，待沉积炉冷却至室温后，打开沉积炉即得孔内壁附有SiO2的碳泡沫隔板。

实施例2