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PE蓄电池隔板的性能分析


更新时间:2017-6-8 14:04:51

            

    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。簧战峋勐纫蚁≒VC)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,其平均孔径和最大孔径很小,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。

 

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