[发明专利]一种铅炭电池用的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AGM隔膜及其制备方法，所述铅炭电池用的AGM隔膜由包括以下重量份的原料制成：玻璃纤维85～95份、尼龙纤维4～7份、二氧化硅气凝胶3～4.5份、云母粉2.5～4.5份、火山岩纤维1.5～2份；所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维的混合物；所述尼龙纤维为尼龙56纤维和尼龙1313纤维的混合物。本发明的铅炭电池用的AGM隔膜的拉伸强度高，穿刺强度高，综合力学性能好；孔率高，且孔径分布均匀，大小适中；加压吸酸量大；回弹性能好；介电性能好；总之，本发明的铅炭电池用的AGM隔膜综合性能优异。

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AGM隔膜及其制备方法。

背景技术

铅炭电池(或称铅碳电池)是一种电容型铅酸电池，是从传统的铅酸电池演进出来的技术，它是在铅酸电池的负极中加入了活性碳，能够显著提高铅酸电池的寿命。

铅炭电池是一种新型的超级电池，是将铅酸电池和超级电容器两者合一：既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有非常好的充放电性能--90分钟就可充满电(铅酸电池若这样充、放，寿命只有不到30次)。而且由于加了碳(石墨烯)，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的一个因素，更延长了电池寿命。

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AGM隔膜还存在以下问题：

1、力学性能差，不耐用；

2、孔径大小不均匀，孔率偏低，在使用时，阻隔效果差，电池极板中的脱落物质容易穿透AGM隔膜造成电池(局部)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。

发明内容

基于上述情况，本发明的目的在于提供一种铅炭电池用的AGM隔膜及其制备方法，可有效解决以上问题。本发明的铅炭电池用的AGM隔膜的拉伸强度高，穿刺强度高，综合力学性能好；孔率高，且孔径分布均匀，大小适中；加压吸酸量大；回弹性能好；介电性能好；总之，本发明的铅炭电池用的AGM隔膜综合性能优异。

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AGM隔膜，由包括以下重量份的原料制成：

玻璃纤维85～95份、尼龙纤维4～7份、二氧化硅气凝胶3～4.5份、云母粉2.5～4.5份、火山岩纤维1.5～2份；所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维的混合物；所述尼龙纤维为尼龙56纤维和尼龙1313纤维的混合物。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述铅炭电池用的AGM隔膜由包括以下重量份的原料制成：

玻璃纤维90份、尼龙纤维5.5份、二氧化硅气凝胶3.8份、云母粉3.5份、火山岩纤维1.8份；所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维的混合物；所述尼龙纤维为尼龙56纤维和尼龙1313纤维的混合物。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维的混合物中中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维的质量之比为1：(2.4～2.8)。

作为上述技术方案的进一步优选技术方案，所述尼龙56纤维和尼龙1313纤维的混合物中尼龙56纤维和尼龙1313纤维的质量之比为1：(0.3～0.37)。