铅酸电池隔膜生产线机械设备铅酸电池隔膜生产线机械设备铅酸电池隔膜生产线机械设备PE蓄电池隔板的性能分析
蓄电池的组成是,极板,隔板,电解液,外壳,铅连接条,极住。 放电将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过程。 电化学反应:将蓄电池与外电路的负荷接通,电子e从负极板经过外电路的负荷流往正极板,使正极板的电位下降,从而破坏了原有的平衡状态。因此发生电化学反应 将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过程,它是放电反应的逆过程。 充电时蓄电池的正负两极接通直流电源 当电源电压高于蓄电池的电动势E时,电流由蓄电池的正极流入,从蓄电池的负极流出,也就是电子由正极板经外电路流往负极板。
PE蓄电池隔板按其组成的主要材料,被划分为三种:纸浆隔板、玻璃纤维隔板和树脂隔板。纸浆隔板、玻璃纤维隔板的基材皆具有优异的亲水性,而树脂隔板因选用树脂不同,隔板的亲水性需要通过不同的处理方式获取。常用的树脂隔板有橡胶隔板、聚乙烯隔板、聚丙烯隔板。橡胶隔板主要是由高含水量的水合二氧化硅和天然橡胶组成,由于水合二氧化硅对硫酸溶液具有很高的吸附性,尽管天然橡胶亲水性差,但天然橡胶隔板仍有很好的亲水湿润性;聚乙烯隔板则是由二氧化硅和超高分子量聚乙烯组成,虽然二氧化硅能够被硫酸溶液湿润,但由于PE隔板孔径很小,并且超高分子量聚乙烯亲水性差,PE隔板虽然具有一定的亲水性,但完全被硫酸溶液润湿需要较长的时间,为了提高PE隔板的亲水润湿速度,满足启动电池的要求,一般用表面活性剂进行润湿处理,由于PE隔板电阻很小;烧结聚氯乙烯(PVC)隔板是由乳液法PVC树脂加上抗氧化剂、防老剂等助剂烧结而成,PVC树脂的表面张力虽然比PE树脂高,但其亲水性仍不能满足电池隔板的要求,因此加工中加入了表面活性剂,所以PVC隔板同样具有良好的亲水润湿性;熔喷法聚丙烯(PP)隔板,因为所用原材料PP树脂憎水,所以只有在表面活性剂处理后,才有亲水性,才能作为电池隔板使用。总之,由于隔板所用主要原材料不同,为了使隔板具有低的电阻,须采用不同的制造工艺赋予隔板亲水润湿性。
隔板电阻在电池充放电过程中有增大的趋势,一般电阻增幅在0.2~0.3*10-3Ω*dm2,但达到这一增幅所需的电池循环次数不同,PVC隔板、橡胶隔板一般一个单元循环后达到,PE隔板四个单元循环后达到这一增幅,但并不稳定,PP隔板二个单元循环后达到,但此后电阻迅速下降。造成这一现象的原因是,随着电池充放循环的进行,电解液中的硫酸铅等铅的化合物将向隔板空隙中沉积,同时脱落的极板活性物质也会在沉积在隔板表面,并向孔内渗透,这将使电解液及其离子在正负极间迁移受阻,表现为电阻增加,当这一过程稳定后,电阻达到基本稳定。PVC隔板、橡胶隔板电阻的变化基本遵循这一过程,PE隔板主要优点是基底可以很薄,现已做到0.15mm,因此其片电阻可以很低,对提高电池的高倍率放电性能有利。在电池充放电过程中,电解液温度较低,电解液中硫酸铅等铅的化合物含量较少,隔板中沉积硫酸铅及活性物质的速度较慢,表现为电阻增加速度慢,4个单元循环仍未达到稳定。此外其韧性很好,可以制成袋式隔板,使得侧边和底部短路的电池比例降低。此外,其平均孔径和较大孔径很小,因隔板渗透造成电池失效的比例减少。PP隔板孔径大,沉积的硫酸铅及脱落的活性物质不断增加,随着电池的使用,因铅的化合物嵌入隔板,造成电极微短路,电阻快速下降,直至隔板被刺穿而短路。