[发明专利]一种高回弹性AGM隔膜及制备方法

说明书

本发明涉及一种高回弹性AGM隔膜及制备方法，属于AGM隔膜生产技术领域。该高回弹性AGM薄膜原料主要由70‑80重量份的高度高碱玻璃纤维，10‑20重量份的低度高碱玻璃纤维，7‑10重量份的离心玻璃纤维和2‑3重量份的二氧化硅气凝胶组成，AGM隔膜的回弹性≥96％，制备方法包括制浆、配浆、除渣、储浆、抄纸、烘干、分切和卷取工序。本发明确定三种玻璃纤维原料的适当配比，利用离心玻璃纤维形成骨架，低度高碱玻璃纤维和高度高碱玻璃纤维填充缝隙，使用稀释后的二氧化硅气凝胶进行喷淋填充表面孔隙，制得的AGM隔膜回弹性能好、拉伸强度高，可有效提高蓄电池的充放电效率和循环寿命，同时节约资源，降低对环境的污染。

技术领域

本发明涉及AGM隔膜生产技术领域，具体涉及一种高回弹性AGM隔膜及制备方法。

背景技术

AGM隔膜(玻璃微纤维隔膜，又称AGM隔板)作为铅酸蓄电池的“第三电极”，是组成铅酸蓄电池的关键材料之一，有着吸附和存储所需的电解液，保证充足的导电性及充放电效率；隔离蓄电池内正负离子、防止电池内部短路；防止活性物质的脱落；缩小蓄电池体积等功能。上述功能要求AGM隔膜在蓄电池中与极板紧密结合，而在蓄电池充放电循环过程中，极板重复进行着膨胀与收缩，因此回弹性是衡量AGM隔膜性能的一个重要指标。使用回弹性强的AGM隔膜，可以有效提高铅酸蓄电池的循环寿命。

现有技术中，AGM隔膜通常由直径0.5-3μm的玻璃纤维采用湿法工艺技术制成，多采用在浆料中加入二氧化硅气凝胶的方式填充孔隙使制成的AGM表面平整光滑。使用较细玻璃纤维制成的AGM隔膜应用于蓄电池中，其导电性及充放电性能较强，满足蓄电池使用要求，但其回弹性较差，电池循环寿命较短；而采用在浆料中加入二氧化硅气凝胶的方式进行生产，需要加入的二氧化硅气凝胶量较大，且废液处理难度大，易产生资源浪费、废液排放不达标及环境污染等问题。

发明内容

针对现有技术中AGM隔膜回弹性较差、寿命较短，生产过程中的二氧化硅使用量大、废液处理难度大、易导致环境污染的问题，本发明提供一种高回弹性AGM隔膜及制备方法，其优点为回弹性能好、拉伸强度高，制备工艺简单、资源浪费少、废液处理难度低，利用其生产的蓄电池具有优异的充放电性能以及较长的循环寿命。

第一方面，本发明提供一种高回弹性AGM隔膜，原料包含70-80重量份的高度高碱玻璃纤维、10-20重量份的低度高碱玻璃纤维、7-10重量份的离心玻璃纤维和1-3重量份的二氧化硅气凝胶，高度高碱玻璃纤维、低度高碱玻璃纤维、离心玻璃纤维的重量份之和为100。

进一步的，高度高碱玻璃纤维直径为0.3-0.5μm，低度高碱玻璃纤维直径为1.0-1.2μm，离心玻璃纤维直径为1.5-2.5μm。

进一步的，所述二氧化硅气凝胶为纳米二氧化硅气凝胶。

进一步的，本发明高回弹性AGM隔膜的定量为135-145g/(m²·mm)，回弹性≥96％，拉伸强度≥0.60d(d为隔膜20kpa厚度)，孔隙率≥90％。

第二方面，本发明提供一种高回弹性AGM隔膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)制浆：将高度高碱玻璃纤维、低度高碱玻璃纤维、离心玻璃纤维投入疏解机中疏解，在疏解机中加入分散剂，得到分散均匀的步骤(1)产物；

(2)配浆、除渣、储浆：疏解完成的步骤(1)产物经过配浆、除渣工序，除去重质杂质后形成混合浆料，将混合浆料置于储存容器中待用；

(3)抄纸：混合浆料进入成型工段，经重力脱水-吸湿真空脱水-喷淋二氧化硅气凝胶溶液-强制真空脱水工序，形成湿纸幅；

(4)烘干、分切、卷取：湿纸幅经烘箱干燥、分切、卷取，得到高回弹性AGM隔膜。

进一步的，步骤(1)中疏解时间为8-10min。