聚烯烴纖維電池隔膜紙結(jié)構(gòu)及成紙性能的研究.pdf

1、隨著科學和技術(shù)的飛速發(fā)展，電池在人們生活中應用的逐步增加，高性能電池研發(fā)和制造逐漸被人們的關(guān)注，電池隔膜紙的性能是評價電池品質(zhì)的關(guān)鍵指標。本論文主要對聚烯烴纖維及電池隔膜紙的結(jié)構(gòu)和性能進行了研究，以聚烯烴纖維為主體材料，采用傳統(tǒng)造紙方法為基礎并結(jié)合濕法無紡布的生產(chǎn)工藝，來生產(chǎn)高勻度、高質(zhì)量的電池隔膜紙。
　　通過對ES纖維進行研究分析得出：ES纖維平均長度為5.415mm，平均寬度為16.11um；在SEM的觀察下可以發(fā)現(xiàn)纖維表面

2、含有油脂類雜質(zhì)，在使用前需要對纖維進行預處理；在室溫25℃、相對濕度65％的環(huán)境下，通過研究纖維對水的吸附量得出，ES纖維的吸水率較小，親水性能差，僅為0.028%；ES纖維有較好的耐酸堿液腐蝕的性能，在堿性條件下的失重率基本不超過3%；而在酸性條件下纖維容易被腐蝕，表面容易呈現(xiàn)粗糙化，但是失重率不超過10%，相比較于其他植物纖維和無機纖維，ES纖維具有較強的抗酸堿腐蝕的能力。
　　由于聚烯烴纖維的親水性較差，纖維本身長度比較長且

3、在水中難分散，為了提高電池隔膜紙的成紙勻度等指標，本文針對如何改善ES纖維在水中的分散性能進行了深入性的研究。實驗得出纖維分散的基本工藝條件為：ES纖維先采用十二烷基苯磺酸鈉進行預處理，干燥后配成濃度為0.04%的懸浮液且疏解時間為2min；水溶性高分子和無機電解質(zhì)都可以改善纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的勻度，最終選定采用濃度為0.3%的PEO加入ES纖維懸浮體系中；表面活性劑的添加可以讓ES纖維的單根分散效果變得很好，且脂肪醇醚硫酸鈉比十二烷基硫酸鈉

4、作用效果較好，當AES用量為4%時，不論是單根纖維的分散效果和纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的勻度都比較好；采用質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸對 ES纖維進行磺化處理，因為纖維表面接枝了大量的-SO4H基團，增加了纖維的親水性能，使纖維在水中的分散性能提高。
　　為了提高電池隔膜紙的強度和吸堿性能，實驗探究出紙張最佳熱壓溫度為135℃，因為纖維之間形成了多接觸點的熔融結(jié)合，使紙頁強度得到一定得提升，孔徑分布良好且對紙張的吸堿高度和吸堿率都有較好的影響；當

5、消泡劑加入量為0.03%時，對懸浮液中氣泡起到一定的抑制作用；在纖維懸浮液中添加10%的PAC溶液效果較好，通過膠黏劑的附著作用，加固了其點狀或者團狀的結(jié)合，更好的提高了電池隔膜紙的抗張強度，達到37.4 Nm/g；加入替換量10%的PVA纖維，其平均長度為5.350mm，寬度為15.8um，因為和ES纖維形成了堅固的“電焊”結(jié)構(gòu)，纖維之間的“焊接點”的數(shù)量增加，紙張各項性能指標相對較高，其中抗張強度可以達到45.2 Nm/g，堿溶出率