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    談一談超細玻璃纖維隔板

    來源:江蘇優培德復合材料有限公司 發布時間:2017-10-07 13:21:16 瀏覽人次:4778

    目前,在閥控式鉛酸蓄電池中普遍使用超細玻璃纖維隔板(AGM),該隔板的主要功能是可使電極間的離子流動,具有極高的孔率;大的比表面積及良好的潤濕性是能夠吸附相對大量的電解液的隔板主要特性。隔板在電池內必須具有長期穩定的耐化學及電化學腐蝕能力,它不能釋放出任何增加氣體析出速率、腐蝕或自放電的物質,另外還要具有良好的抗張強度以保證隔板在電池的生產裝配過程中不會被尖銳的邊緣或小顆粒刺穿。隔板是蓄電池生產中一個重要部件,它的優劣直接影響蓄電池的放電容量和充放循環使用壽命,因此必須對蓄電池隔板的選擇和研究加以重視。要保證隔板在電池中順利地發揮上述作用,則對隔板本身還必須有一定的要求。下面所講的各種要求, 隨著電池作用性況的不同往往各有側重??偟膩碚f,對隔板的質量有如下一些要求:

    I. 隔板材料本身是絕緣體,但做成隔板則必須有疏松多孔結構,且能吸放大量的電解質溶液;

    II. 隔板的化學穩定性要好,必須耐硫酸腐蝕、耐氧化和老化;

    III. 隔板應具有較大的機械強度和彈性,便于生產中安裝;

    IV. 隔板應具有較好的潤濕性,即它應能很快地被電解液硫酸浸透;

    V. 隔板中不能有在硫酸溶液中能浸出對電池有害的雜質;

    VI. 隔板的表面顏色應基本一致,不允許有裂紋和穿孔;

    VII. 隔板浸在電解液硫酸溶液中的電阻要??;

    VIII. 隔板應具有較寬廣的使用溫度范圍;

    IX. 隔板應具有一定的孔率,且孔徑的一致性要高;

    X. 對軟質隔板要具有符合要求的收縮或膨脹率;

    XI. 對軟質隔板應具有較好的耐折性;

    XII. 隔板的干厚度及均勻性應符合指標要求;

    超細玻璃纖維隔板的結構和特性

    此種隔板由不含任何有機粘結劑的直徑為0.5~4um的超細玻璃纖維所組成。經抄紙法制成非壓縮玻璃纖維紙,其結構為多層氈狀,由無序排列的玻璃纖維形成相對小而高曲徑的自由通道。該隔板在許多方面具備了明顯優于普通電池隔板的性能??偟膩碚f,它具有以下主要特性:

    I. 吸液量高,吸液速度快,親水性好,吸收并保持著電池額定容量所需的電解液,并在整個壽命期間保持其高的吸液率;

    II. 表面積大,孔隙率高。只要電液貧乏就可以保證正極生成的氧氣通過隔板擴散到負極,與負極上的海綿鉛結合;

    III. 孔徑小,可以有效地防止電池短路和枝晶穿透;

    IV. 化學純度高,有害雜質少;

    V. 有非常好的耐酸性和耐氧化性;

    VI. 電阻率低。

    影響超細超細玻璃纖維隔板性能的主要因素:

    I. 超細玻璃纖維化學組成的影響

    玻璃棉化學成分是影響隔板性能的一個關鍵因素,它直接影響隔板的化學性能。

    II. 超細玻璃纖維棉直徑和長度的影響

    超細玻璃纖維直徑越小,表面積大,濕潤性高,因此吸液速率大,隔板的孔徑也小,抵抗枝晶穿透能力強,但其電阻值將相應升高,因此必須選擇一個相對好的組合。玻璃纖維棉的長度也影響隔板的性能。棉長,纖維不易分散而發生絮聚,使得隔板不均勻;棉短,隔板均勻性能得到改善,但強度低因此也應該選擇一個相對適合的長度范圍。

    III. 超細玻璃纖維棉中有害雜質的影響

    玻璃纖維棉中的雜質對隔板的性能有著直接的影響。玻璃纖維棉中存在鐵、銅、鎳等金屬或金屬離子將增加電池的自放電和析氣量。因此必須選擇有害雜質少的原料,才能確保隔板具有好的性能。

    隔板對電池性能影響

    隔板的好壞將直接影響到電池的容量、充放循環壽命及自放電等性能。電池的剖析結果表明,影響電池循環壽命較低的主要原因是由于質量差的隔膜孔徑比較大,孔徑分布和厚薄又不均勻,所以隨著充放電的進行,正極鉛粉逐漸有少量地透過隔板到負極一邊,而負極鉛枝晶有可能穿透隔板,最后造成電池慢性短路,所以隨著充放電的進行,電池的容量逐漸下降而失效。從壽命終止后電池解剖可以看到,隔板靠負極一邊變紅棕色,說明已有少量鉛粉透過隔板。

    值得強調的是,選用的隔板質量對防止電池慢性短路起著至關重要的的作用。較好的隔板具有良好的耐枝晶穿透、耐氧化能力,且孔徑細小均勻,孔率大小適度,可明顯地降低充電終止電流,延長電池電壽命和降低電池自放電的速率。隔板的電阻大小直接影響放電時工作電壓和放電容量。電阻大的隔板造成電池放電時工作決壓下降,電池的放電容量也低。因此我們使用的電池隔板電阻一定要小。

    綜上所述,我們認為電池隔板的優劣是影響鉛蓄電池充放電壽命、自放電的大小、容量的高低的一個極其重要的因素,因此在蓄電池生產過程中,應根據不同電池的特性,合理地選擇所需要的電池隔板。

    江蘇優培德復合材料有限公司致力于碳纖維等復合材料汽車及工業領域的高性能零件開發、試制、及生產,配備有復合材料不同生產工藝如模壓、RTM、真空導入、纏繞等,根據不同的產品需求及量綱要求提供整體解決方案。

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