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)外電路上通過電流來做功。電池隔膜作為電池結(jié)構(gòu)中的一個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)纖維無紡布隔膜可以采用濕法造紙的方法或干法無紡布的生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)。對于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極板上的電流密度的均勻性阻止枝晶生長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紡布和聚烯烴無紡布。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)來看PV

5、A分子內(nèi)仍保留部分羥基醛化度約32故對電解液的浸潤性能和保持能力較好。除碳、氫、氧元素外維綸纖維不含有對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調(diào)整:生產(chǎn)工藝來控制。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)一對軋輥擠壓除去過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)再從烘筒表面受到傳導(dǎo)加熱蒸發(fā)到水分使?jié)窭w網(wǎng)二:F燥定型。后經(jīng)過燙: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