隔膜和電解液

1、隔膜和電解液隔膜又稱隔板、隔離物是使電池的正、負(fù)極分離開來(lái)的特種材料它使正、負(fù)極上的氧化還原反應(yīng)在不同的區(qū)域內(nèi)完成防止正、負(fù)極活性物質(zhì)相互接觸發(fā)生短路但允許電解液自由擴(kuò)散和離子遷移從而實(shí)現(xiàn)外電路上通過(guò)電流來(lái)做功。電池隔膜作為電池結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要組成部分它直接影響電池的關(guān)鍵性能如充放電電流及電壓、比能量、比:叻率、自放電、循環(huán)壽命和耐沖擊振動(dòng)等性能。電化學(xué)阻抗譜分析法研究表明MHNi電池在循環(huán)過(guò)程中隔膜逐漸干涸是電池早期性能衰退的主要原因

2、這也是MH7Ni電池循環(huán)壽命低的原因之一。良好同。例如鉛酸蓄電池要求隔膜有較強(qiáng)的耐酸性而堿性電池的隔膜需要有很強(qiáng)的耐堿性MHNi電池隔膜一般為化學(xué)纖維無(wú)紡布隔膜可以采用濕法造紙的方法或干法無(wú)紡布的生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)。對(duì)于MHNi電池隔膜在電池中所應(yīng)起到的作用及應(yīng)具有的性能主要有:①通過(guò)適當(dāng)?shù)陌p后能增大電極的機(jī)械強(qiáng)度②防止極板問(wèn)的電子導(dǎo)通要求隔膜要有良好的絕緣性③阻擋電解液中有害物質(zhì)穿越隔膜。因此隔膜應(yīng)有適宜的孔徑和孔隙率④吸附電池中電化

3、學(xué)反應(yīng)所需要的電解液防上電極干燥以維持整個(gè)極板上的電流密度的均勻性阻止枝晶生長(zhǎng)⑤為電池的緊密裝配提供可行性要求隔膜有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度⑥在電池中穩(wěn)定耐堿抗氧化在電池使用溫度范圍內(nèi)一2080℃尺寸穩(wěn)定不變⑦隔膜盡可能薄使電池內(nèi)阻最小并給電極提供最大的空間⑧價(jià)格適當(dāng).容易。4.1隔膜的分類各類電池常用的隔膜如表41所列3目前在MHNi電池中應(yīng)用最多的隔膜是尼龍無(wú)紡布和聚烯烴無(wú)紡布。制造隔膜的材料主要有天然植物纖維及其改性化合物、具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

4、或線性分結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子材料、無(wú)機(jī)材料及復(fù)合材料等。根據(jù)原料和加工工藝特.l氡可將隔膜分成有機(jī)材料隔膜、編織隔膜、隔膜紙、混合一般采用熱軋機(jī)加熱和加壓使尼龍。l6纖維熔融利用氣.流雜亂成網(wǎng)技術(shù)形成均勻的纖維網(wǎng)然后對(duì)纖維網(wǎng)進(jìn)行熱處j里從而使纖維之間的連接點(diǎn)被熔體黏合r制成具有一定強(qiáng)度的電池隔膜。而紡黏法是將尼龍樹脂熔融紡絲、鋪網(wǎng)、熱軋而成。4.2.2維綸纖維電池隔膜維綸聚乙烯醇縮醛IA纖維在酸中不穩(wěn)定而在堿中卻相當(dāng)穩(wěn)定。從化學(xué)性質(zhì)來(lái)看PV

5、A分子內(nèi)仍保留部分羥基醛化度約32故對(duì)電解液的浸潤(rùn)性能和保持能力較好。除碳、氫、氧元素外維綸纖維不含有對(duì)電池性能有害的其他雜質(zhì)能較好地滿足電池性能的要求比較適合作MHNi電池隔膜。維綸織造隔膜材料具有較好的耐堿性能透氣性能好吸堿率高機(jī)械強(qiáng)度較高加工制造方便是一種比較理想的MHNi電池隔膜材料產(chǎn)品的綜合性能可通過(guò)調(diào)整:生產(chǎn)工藝來(lái)控制。維綸纖維采用氣流成網(wǎng)方式將纖網(wǎng)進(jìn)行三維成網(wǎng)纖網(wǎng)的均勻度、縱橫向強(qiáng)力比得到了進(jìn)一1步提高。因維綸纖維不是熱塑

6、性纖維不能采用熱軋法技術(shù)制造而采用飽和浸漬法經(jīng)黏合劑飽和浸漬.然后再經(jīng)一對(duì)軋輥擠壓除去過(guò)量的膠黏劑例如聚乙烯醇使膠黏劑在濕纖網(wǎng)中分布更均勻從而使含量達(dá)到工藝要求。濕纖網(wǎng)再?gòu)暮嫱脖砻媸艿絺鲗?dǎo)加熱蒸發(fā)到水分使?jié)窭w網(wǎng)二:F燥定型。后經(jīng)過(guò)燙:光設(shè)備的燙光處理增加非織造布的表面光潔度、平整度消除表面絨毛消除穿透微孔提高其密度進(jìn)步保證非織造布的厚薄及均勻度。維綸非織造隔膜的生產(chǎn)工藝:如圖43所示。4.2.3聚烴類纖維隔膜隨著MHNi電池的發(fā)展其隔膜