鉛酸蓄電池隔板

前言

有著150多年歷史的鉛酸蓄電池在現(xiàn)代制造技術(shù)、新材料技術(shù)的推動下，正在以更快的速度發(fā)展并正在向更多應(yīng)用領(lǐng)域滲透。高自動化制造、高比能量、高比功率、長壽命已成為現(xiàn)代鉛酸蓄電池的主要發(fā)展方向，隔板作為“第三電極”對鉛酸蓄電池性能和制造工藝起著至關(guān)重要的作用。隔板材料作為鉛酸蓄電池的關(guān)鍵材料，它的每一次發(fā)展、每一次變革都強(qiáng)勁推動著鉛酸蓄電池性能的提高和制造工藝的革新。同時(shí)，高性能鉛酸蓄電池的開發(fā)、鉛酸蓄電池制造新工藝的開創(chuàng)，都離不開而且正在呼喚著新型隔板材料，沒有新的、高性能的隔板材料，鉛酸蓄電池新技術(shù)就不可能真正得到實(shí)現(xiàn)。絕大部分隔板產(chǎn)品是由無機(jī)材料（主要是SiO2材料，以玻璃纖維態(tài)和粉末態(tài)存在）和有機(jī)高分子材料組成的，是無機(jī)材料和有機(jī)高分子材料完美結(jié)合的典范。鉛酸蓄電池對隔板有著嚴(yán)格的性能要求，隔板材料同時(shí)體現(xiàn)著無機(jī)材料和有機(jī)高分子材料的最新進(jìn)展，如超高分子量聚乙烯材料的應(yīng)用、氣相納米SiO2的應(yīng)用等，而且在隔板的外形設(shè)計(jì)上更是體現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)人員的聰明才智，所以可以說隔板行業(yè)是一個(gè)高新技術(shù)行業(yè)。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家在鉛酸蓄電池用隔板新技術(shù)的開發(fā)和性能的研究方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了我國的前面，除PP隔板（國外很少有國家真正把它看作隔板）是我國開發(fā)的隔板品種外，其余的所有隔板幾乎都是國外引進(jìn)的技術(shù)，而且目前高性能、新型蓄電池專用隔板仍然需要進(jìn)口。造成我國隔板技術(shù)落后的原因是多方面的，但我們認(rèn)為其中有兩條是最主要的：第一，鉛酸蓄電池在我國被多數(shù)人認(rèn)為是傳統(tǒng)產(chǎn)品，政府對鉛酸蓄電池相關(guān)技術(shù)的支持很少，高校和科研院所對鉛酸蓄電池相關(guān)方面的研究投入也很少；第二，在我國隔板行業(yè)中具有高分子知識和技術(shù)背景的研究人員、技術(shù)人員的數(shù)量非常少，而在這樣傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池行業(yè)的人就更少了，因此很難產(chǎn)生具有學(xué)科交叉的創(chuàng)新研制和有意義的開發(fā)工作。但我國隔板技術(shù)的落后的現(xiàn)狀必須盡快改變。編著者中石光老師畢業(yè)于中山大學(xué)高分子材料專業(yè)，獲高分子化學(xué)與物理博士學(xué)位，從學(xué)生時(shí)代至今一直從事高分子材料的研究，發(fā)表了一系列高分子材料論文并取得多項(xiàng)高分子材料成果，自加入陳紅雨教授的鉛酸蓄電池課題組以來，開展了多年的鉛酸蓄電池隔板研究工作。本書編著者查閱了大量國內(nèi)外相關(guān)鉛酸蓄電池隔板的研究論文和專利，走訪了眾多鉛酸蓄電池企業(yè)和隔板企業(yè)，并在新型隔板的研制工作中取得了突破性的進(jìn)展。在此過程中，編著者真實(shí)感受到我國隔板技術(shù)的緊迫現(xiàn)狀，一部較為全面地反映國內(nèi)外隔板技術(shù)現(xiàn)狀、通俗易懂的隔板書籍，將對我國鉛酸蓄電池隔板技術(shù)的進(jìn)步起到非常重要的指導(dǎo)意義。希望本書的出版能夠起到上述作用。感謝研究生周榮方同學(xué)為資料的收集方面做了大量工作。衷心感謝化學(xué)工業(yè)出版社相關(guān)工作人員為本書出版付出的辛勤勞動。由于編著者學(xué)識有限，加之時(shí)間倉促，書中難免有紕漏和不足之處，還望讀者斧正。

內(nèi)容概要

本書全面介紹了現(xiàn)代鉛酸蓄電池主要隔板的最新技術(shù)，重點(diǎn)闡述了AGM隔板、PE隔板、10-G隔板、PVC隔板、PP隔板、橡膠隔板、排管等的性能特點(diǎn)、制造工藝及應(yīng)用領(lǐng)域，并對影響隔板性能的各種因素以及隔板影響鉛酸蓄電池性能的主要方式進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，還介紹了我國隔板性能的測試技術(shù)。　　本書可供鉛酸蓄電池隔板生產(chǎn)企業(yè)和鉛酸蓄電池制造企業(yè)的工程技術(shù)人員、質(zhì)檢人員、生產(chǎn)人員以及管理人員閱讀參考，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生作為教材使用。

書籍目錄

第1章 鉛酸蓄電池隔板簡介　1.1 鉛酸蓄電池隔板的發(fā)展歷史　1.2 鉛酸蓄電池隔板的應(yīng)用現(xiàn)狀　　1.2.1 汽車起動電池用隔板的現(xiàn)狀　　1.2.2 閥控式鉛酸蓄電池隔板的發(fā)展概況　參考文獻(xiàn)第2章 鉛酸蓄電池隔板基本屬性　2.1 鉛酸蓄電池隔板分類　　2.1.1 按隔板加工方法分類　　2.1.2 按隔板材料分類　2.2 鉛酸蓄電池隔板基本功能　　2.2.1 隔板的作用　　2.2.2 不同電池對隔板的要求　2.3 鉛酸蓄電池隔板應(yīng)具備的主要性能　2.4 隔板對蓄電池性能的影響　參考文獻(xiàn)第3章 鉛酸蓄電池隔板性能的測試方法與原理　3.1 隔板的定量　3.2 隔板的厚度測定　3.3 隔板的孔隙率測定　3.4 隔板的最大孔徑　3.5 隔板潤濕性的測定　3.6 隔板的加壓吸酸量　3.7 隔板浸酸失量　3.8 隔板毛細(xì)吸酸高度　3.9 電阻　　3.1 0雜質(zhì)含量　　3.1 0.1 還原KMnO4物質(zhì)含量的測定　　3.1 0.2 鐵含量的測定　　3.1 0.3 氯含量的測定　3.1 1水含量的測定　3.1 2發(fā)泡性的測定　3.1 3拉伸強(qiáng)度　3.1 4隔板橫向伸長率的測定　3.1 5回彈性　3.1 6壓縮率　3.1 7PE隔板油含量的測定　3.1 8PE隔板抗氧化性的測定　參考文獻(xiàn)第4章 AGM隔板　4.1 AGM隔板發(fā)展歷程　4.2 AGM隔板用材料的選擇　4.3 AGM隔板的結(jié)構(gòu)與性能　　4.3.1 AGM隔板微觀形貌　　4.3.2 隔板氣體擴(kuò)散性　　4.3.3 隔板壓縮性　　4.3.4 隔板的比表面積和孔率　　4.3.5 孔徑分布　　4.3.6 隔板的抗張強(qiáng)度和伸長率　　4.3.7 毛細(xì)芯吸作用/酸吸附　4.4 AGM隔板傳輸氧的原理　　4.4.1 氧氣復(fù)合原理　　4.4.2 氧的傳輸　4.5 AGM隔板制造工藝　4.6 AGM隔板對電池性能的影響　4.7 AGM隔板存在的問題　4.8 AGM隔板新技術(shù)　　4.8.1 有機(jī)纖維復(fù)合AGM隔板　　4.8.2 聚合物乳液改性AGM隔板　　4.8.3 多層玻纖隔板　　4.8.4 復(fù)合粒子的玻纖隔板　參考文獻(xiàn)第5章 PE隔板　5.1 PE隔板概述　5.2 隔板用PE材料　5.3 PE隔板的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)　5.4 PE隔板的性能指標(biāo)　5.5 隔板的微觀結(jié)構(gòu)特征　5.6 PE隔板成型工藝　　5.6.1 隔板的配方組成及對性能的影響　　5.6.2 隔板的成型加工　5.7 PE隔板在起動型蓄電池中的應(yīng)用　5.8 PE隔板存在的問題　參考文獻(xiàn)第6章 PVC隔板　6.1 燒結(jié)法PVC隔板　　6.1.1 PVC樹脂的選擇　　6.1.2 燒結(jié)PVC隔板的微觀結(jié)構(gòu)特征　　6.1.3 隔板的制造工藝　　6.1.4 燒結(jié)法PVC隔板存在的問題　6.2 溶劑法PVC隔板　　6.2.1 溶劑法PVC隔板的樹脂材料　　6.2.2 隔板的生產(chǎn)工藝　　6.2.3 溶劑法PVC隔板的結(jié)構(gòu)與性能　　6.2.4 溶劑法PVC隔板的應(yīng)用　參考文獻(xiàn)第7章 10?G隔板　7.1 10?G隔板與AGM隔板的區(qū)別　7.2 10?G隔板的制造工藝　7.3 10?G隔板的應(yīng)用情況　7.4 10?G復(fù)合隔板　參考文獻(xiàn)第8章 PP隔板　8.1 PP隔板的結(jié)構(gòu)與性能　8.2 PP隔板制造方法　　8.2.1 PP隔板的配方組成　　8.2.2 PP隔板的成型加工　8.3 PP隔板在起動型蓄電池中的應(yīng)用　8.4 PP存在的問題　參考文獻(xiàn)第9章 微孔橡膠隔板　9.1 橡膠隔板的制造工藝　9.2 橡膠隔板的性能　參考文獻(xiàn)第10章 排管　10.1 排管的發(fā)展及主要特征　10.2 管式陽極活性物質(zhì)填充對排管的性能要求　10.3 排管的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)　參考文獻(xiàn)第11章 隔板的造型設(shè)計(jì)　11.1 隔板筋帶的基本特性　11.2 汽車電池的隔板設(shè)計(jì)　11.3 動力電池的隔板設(shè)計(jì)　11.4 固定型后備電源的隔板設(shè)計(jì)　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：隔板具有隔離電池內(nèi)部正負(fù)極的作用，能避免電池內(nèi)部因正負(fù)極的接觸而造成的短路。同時(shí)隔板又要能夠允許導(dǎo)電離子通過。因此，對于電子而言，隔板是絕緣體，但對于電解液而言，則需有足夠空間與孔隙來傳導(dǎo)離子。對于這樣一種需求，只有多孔結(jié)構(gòu)的絕緣材料才可能滿足要求。隨著電池研究的深入，人們不斷認(rèn)識到隔板在改善電池性能、延長電池壽命方面的重要作用。因此，隔板也被稱為電池的第三極，成為開發(fā)新型電池或改善現(xiàn)有電池性能的一個(gè)重要手段。鉛酸蓄電池已經(jīng)發(fā)明使用了一個(gè)多世紀(jì)。但時(shí)至今日，無論是在使用的數(shù)量上還是在應(yīng)用的廣度上，鉛酸蓄電池仍然是最為重要的二次化學(xué)電源。鉛酸蓄電池能在電源領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位幾十年，主要是因?yàn)樗陔娀瘜W(xué)性能及價(jià)格上都有非常強(qiáng)的競爭實(shí)力，能夠不斷適應(yīng)新的需求。鉛酸蓄電池的生產(chǎn)廠家能夠提供從1A·h到10000A·h不等的各類電池產(chǎn)品。鉛酸蓄電池大體上可以劃分為三大類，分別是起動電池（SLI）、固定電池和動力（或工業(yè)）電池。除此之外還有很多特種電池不能按照上述劃分進(jìn)行分類。每種電池都需按照其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求以及最終的性能要求設(shè)計(jì)并選擇最為合適的隔板材料。隔板是蓄電池的重要組成，不屬于活性物質(zhì)。在某些情況下甚至于起著決定性的作用。其本身材料為電子絕緣體，而其多孔性使其具有離子導(dǎo)電性。隔板的電阻是隔板的重要性能，它由隔板的厚度、孔率、孔的曲折程度決定，對蓄電池高倍率放電的容量和端電壓水平具有重要影響；隔板在硫酸中的穩(wěn)定性直接影響蓄電池的壽命；隔板的彈性可延緩正極活性物質(zhì)的脫落；隔板孔徑大小影響著鉛枝晶短路程度。

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《鉛酸蓄電池隔板》是由化學(xué)工業(yè)出版社出版的。

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