第一節(jié) 蓄電池PE隔板產業(yè)主要替代品概述
降低最大孔徑,使得蓄電池隔板微孔的結構復雜,提高微孔的曲折系數,增加隔板的抗刺穿強度和韌性,將是解決蓄電池隔板鉛枝晶滲透短路和隔板破損短路的有效途徑。
基于以上思路,研制開發(fā)了新型抗?jié)B透型DE隔板(DE是high Density Elongation的簡稱,意為高密度,高伸長)。DE隔板采用玻璃纖維和聚酯纖維材料作為成型骨架,填充物顆粒均勻地分布在纖維搭接形成的空隙間,形成一種纖維材料和顆粒材料相互交錯的微觀結構。本復合材料較單純的纖維類隔板結構致密,微觀結構復雜,平均孔徑低,微孔曲折度大。同時,在配方中采用新型膠乳和助劑來增強纖維與顆粒狀填充物的結合,提高材料的機械性能(抗刺穿強度、伸長率等)。這樣設計,一方面借鑒了玻璃纖維材料——孔率高、電阻低、耐高溫、耐氧化性好的優(yōu)點,另一方面,新復合材料隔板微觀結構又不同于其它材料隔板,提高了隔板的韌性、刺穿強度和防滲透短路的能力。
第二節(jié) 蓄電池PE隔板產業(yè)主要替代品 行業(yè) 發(fā)展現狀
一、產品微觀結構及技術 分析
1、DE隔板的微觀結構——掃描電鏡圖(見下圖):
2、DE隔板最大孔徑在20μm以下,平均孔徑相對于10G隔板降低更多。DE隔板改變了玻璃纖維隔板單純纖維搭接的微觀結構,內部加入了大量顆粒狀固體物質,使得隔板的微觀結構變得相當復雜,微孔的曲折系數明顯加大,大大提高了隔板防鉛枝晶滲透短路的能力。
3、DE隔板的基片厚度在0.6mm左右,隔板基片厚度的增加,延長了鉛離子滲透路徑,可明顯起到延緩產生鉛枝晶滲透的作用。
4、DE隔板在擊穿強度、柔韌性、致密度等方面均明顯優(yōu)于10G隔板。DE隔板的抗?jié)B透能力,裝配適用性,使用壽命等方面較10G隔板均有明顯提高。
5、DE隔板相對于10G隔板孔率稍有降低,電阻略有增大,但孔率仍然高于其它隔板,電阻較小,完全能夠滿足蓄電池的大電流起動要求。
二、應用現狀
1、裝配使用情況:DE隔板在柔韌性、抗刺穿強度等方面均有一定程度的提高,和10G隔板相比能更好地滿足電池裝配要求??捎行p少裝配中易出現的整理極群時、捏板耳時的隔板損壞,極板表面凸起硌破隔板等一些質量缺陷。
分別在55 415 電池,6-QA-60電池、6-QA-100電池等等型號上進行了批量裝配生產,不管是手工配組,還是使用配組機,不管是手工焊接,還是鑄焊焊接,DE隔板都表現出了良好的適應性,DE隔板的裝配損失和10G隔板相比有較為明顯地降低。
2、耐振動試驗
選擇大型號電池610 17電池作為試驗電池,試驗高加速度(58.8m/s2)條件下DE隔板的耐振動性能。試驗結果是:使用橡膠隔板的1#蓄電池耐振動性能不合格。而使用DE復合隔板的2#和3#電池振動前后放電時間變化很小,可以得出結論:DE復合隔板的耐振動性能優(yōu)于橡膠隔板。
3、強化壽命試驗
為驗證DE隔板的抗?jié)B透性能和高溫耐氧化能力,設計的深放電試驗和高溫條件下的壽命試驗,壽命試驗及電池解剖情況見表1。由試驗情況可知,DE隔板滿足國標B類5個單元的壽命要求。
壽命試驗及電池解剖情況
由解剖情況可知,在強化壽命試驗中沒有發(fā)現DE隔板的滲透短路,可以證明DE隔板的耐高溫壽命,耐滲透短路性能良好。
第三節(jié) 蓄電池PE隔板產業(yè)主要替代品替代性評價
1、DE隔板保留了玻璃纖維隔板孔率大,電阻小,潤濕性好,抗氧化性好的優(yōu)點,同時在填充顆粒引進之后徹底改變了單純纖維搭接的微觀結構,使得最大孔徑,尤其是平均孔徑明顯縮小,微孔不再平滑,曲折系數明顯提高,再加上基厚較大,抗?jié)B透能力得到根本改善。DE隔板采用了新型增強膠乳和化學助劑,使得隔板的擊穿強度和柔韌性明顯提高,改善了隔板的使用性能,對減少隔板破損帶來的一系列問題有明顯的效果。
2、總而言之,隔板的最大孔徑越小、基厚越大,孔的形狀越不規(guī)則、曲折系數越大,受熱、氧化條件下穩(wěn)定性越好則隔板的抗?jié)B透性能越好。隔板強度越大,韌性越好,則隔板的破損等就會越少出現,接觸短路也就越不容易發(fā)生。
3、DE隔板的設計符合孔徑較小,基厚較大,微孔極不規(guī)則,曲折系數較大,耐高溫性、耐氧化性很好,強度較大,柔韌性較好的特點。因此,DE隔板對解決隔板滲透、破損等質量問題必將起到很好的作用。
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