[发明专利]一种铅炭电池用的改性AGM隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铅炭电池用的改性AGM隔膜，由包括以下重量份的原料制成：高碱玻璃纤维92～97份、化学纤维5～8份、玄武岩纤维1.4～1.8份、开口二氧化硅气凝胶2～2.7份、云母粉0.9～1.2份、所述化学纤维为包括尼龙纤维和聚酯纤维的混合纤维。本发明的铅炭电池用的改性AGM隔膜具有以下优点：拉伸强度和穿刺强度高，力学性能好；孔率高，且孔径适中、孔径大小均匀，能对电池极板中的脱落物质具有良好的阻隔效果，且硫酸根等小分子或离子可在本发明的铅炭电池用的改性AGM隔膜中快速扩散、穿过；加压吸酸量大；回弹性能好，拉伸、卷曲等不易损坏；介电性能好；总之，本发明的铅炭电池用的改性AGM隔膜综合性能优异，尤其适合用作铅炭电池的电池隔膜。

技术领域

本发明涉及电化学电源领域，具体涉及一种铅炭电池用的改性AGM隔膜及其制备方法。

背景技术

常见的动力电池包括锂离子电池、镍氢电池以及铅酸电池。锂离子电池、镍氢电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电小等优点，但其安全性差，成本高。铅酸蓄电池具有成本低和安全可靠等优点，但其比能量很低，充电时间较长，在高倍率部分荷电状态下负极易发生硫酸盐化，大大缩短了电池使用寿命。

近年来随着铅酸电池技术不断发展，铅炭电池随之产生，铅炭电池是一种电容型铅酸电池，在铅酸电池的负极中加入了具有双电层电容特性的炭材料，融合了铅酸电池和超级电容器的优势，既发挥了超级电容器大容量充放电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，成为最受关注的动力电源之一。

铅炭电池负极中少量的炭材料可以发挥其超级电容的性能，在高倍率充/放电期间起到缓冲器的作用，有效地保护负极板，抑制“硫酸盐化”现象；同时提高负极材料的比表面积，增加负极材料的电导率。

铅炭电池具有快速充电能力，以及高能量、大功率特性，在高倍率部分荷电状态下有较长的循环寿命，能满足在动力电源中的使用。

AGM隔膜作为电池的“第三电极”，决定着电池性能和质量优良与否，是其成败的关键。隔膜由超细玻璃纤维(直径0.1～10μm)制成，唯一区分在于构成纤维的微观形态不同，主要体现在纤维的粗细与长短。细纤维有着较大的比表面积，使得隔膜结构较为致密，孔径较小，利于高温下电解液保持，但其弹性差，强度低；粗纤维使得隔膜弹性好，但其强度低，孔径大，易刺穿。AGM隔膜性能对铅炭电池的影响主要表现在强度吸酸、加压吸酸、回弹性能、湿态保压性能。

但是，目前所使用的铅炭电池用的改性AGM隔膜还存在以下问题：

1、拉伸强度和穿刺强度较低，力学性能较差，不耐用；

2、孔径不均匀，要么过大要么过小，在使用时容易出现阻隔效果差，电池极板中的脱落物质易穿透隔膜造成电池微短路和充放电不均等；

3、加压吸酸量、回弹性能、介电性能等综合性能差，无法满足铅炭电池对电池隔膜性能的要求。

基于上述情况，本发明提出了一种铅炭电池用的改性AGM隔膜及其制备方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铅炭电池用的改性AGM隔膜及其制备方法。本发明的铅炭电池用的改性AGM隔膜具有以下优点：拉伸强度和穿刺强度高，力学性能好；孔率高，孔径适中、孔径大小均匀，能对电池极板中的脱落物质具有良好的阻隔效果，且硫酸根等小分子或离子可在本发明的铅炭电池用的改性AGM隔膜中快速扩散、穿过；加压吸酸量大；回弹性能好，拉伸、卷曲等不易损坏；介电性能好；总之，本发明的铅炭电池用的改性AGM隔膜综合性能优异，尤其适合用作铅炭电池的电池隔膜。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种铅炭电池用的改性AGM隔膜，由包括以下重量份的原料制成：

高碱玻璃纤维92～97份、

化学纤维5～8份、