本發明專利技術屬于一種用于二次鎳鋅電池的復合隔膜：該復合隔膜為兩層復合結構，一層為聚丙烯微孔膜，另一層為含超細聚烯烴纖維的非織布；該復合隔膜面密度為38g/m2~80g/m2；厚度為0.1mm~0.2mm。本發明專利技術中用于二次鎳鋅電池的復合隔膜使電池裝配過程變得簡單易行，且不會出現兩層間的錯位及皺褶；隔膜基布在輻射接枝過程中不易產生皺褶，有利于保持隔膜的平整；經輻射接枝丙烯酸和（或）苯乙烯磺酸鈉賦予復合隔膜內外表面羧基和（或）磺酸基親水性官能團，具有永久親水性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電池隔膜
，具體涉及。
技術介紹
鎳鋅電池是一種長期受到關注的電池品種，其優勢在于電壓高(理論電壓1.8V，工作電壓為1.6V)，成本低廉。其缺點來自于鋅電極容易產生氧化鋅枝晶穿透隔膜造成電池短路，影響電池循環壽命。因此，鎳鋅電池至今一直未能獲得很好的發展。為了解決鎳鋅電池的氧化鋅枝晶問題，人們采用的主要方法之一就是提高隔膜的抗枝晶能力，其中普遍采用的一種有效方法是采用經親水處理后的聚丙烯微孔膜與常規的非織布隔膜疊合在一起用作鎳鋅電池隔膜，但是這種方法存在一些缺點，其一是兩層隔膜疊合使用導致電池裝配過程困難，容易產生局部錯位、皺褶，影響電池性能；其二是聚丙烯微孔膜的親水處理過程中多采用表面活性劑等小分子親水處理劑，這只能賦予隔膜暫時性親水性能，隨著電池循環次數增加，小分子的親水劑會脫離隔膜，導致隔膜親水性能退化，影響電池性能。此外，將聚丙烯微孔膜通過輻射接枝賦予其羧基和(或)磺酸基團，可使其具有永久親水性功能。但聚丙烯微孔膜很薄，加工過程中容易產生皺褶，影響電池性能。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供，以克服現有技術中的隔膜容易產生局部錯位、皺褶等影響電池性能的缺點。為實現上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案是，一種用于二次鎳鋅電池的復合隔膜:該復合隔膜為兩層復合結構，一層為聚丙烯微孔膜，另一層為含超細聚烯烴纖維的非織布；該復合隔膜面密度為38g/m2~80g/m2;厚度為0.1mm-0.2_。所述用于二次鎳鋅電池的復合隔膜表面含有經輻射接枝所獲得的羧基和/或磺酸基官能團。所述的用于二次鎳鋅電池的復合隔膜的制備方法，包括如下步驟:①將聚丙烯微孔膜置于含超細聚烯烴纖維的非織布的下方，熱復合在一起制成隔膜基材，熱復合溫度為130-1500C ;②將步驟①制得的隔膜基材進行γ -射線或電子束輻射，吸收劑量在15~40kGy之間；將輻射后的隔膜基材裝入接枝反應器中，加入接枝液，加熱至反應溫度進行接枝反應，得到接枝率為80/『15%的隔膜基材，水洗、烘干；③將步驟②得到的隔膜基材熱乳定型為厚度均勻的隔膜。優選的，所述步驟②中接枝液與隔膜基材的質量比為3~6: 1，反應溫度為50-900C，反應時間為3~8小時。優選的，所述步驟②中接枝液以質量百分比計，包括以下組分:潤濕劑0.5-3.0%，丙烯酸和/或苯乙烯磺酸鈉5.0-15.0%，余量為去離子水。優選的，所述步驟③中熱乳溫度為90~130°C。優選的，步驟①所述聚丙烯微孔膜厚度為10~45Mffl(在此厚度范圍內的聚丙烯微孔膜一般面密度為5~20g/m2、微孔的平均孔徑為0.05~3Mm、孔率為40~60%)。優選的，步驟①所述含超細聚烯烴纖維的非織布面密度為30~60g/m2，所述含超細聚烯烴纖維的非織布由下述重量百分含量的纖維組成:具有皮芯結構的復合纖維30。/『100%、其余纖維0~70% ;具有皮芯結構的復合纖維的芯層為聚丙烯，皮層為聚乙烯；具有皮芯結構的復合纖維和其余纖維的直徑均為10~30Mm、長度均為3~38mm。步驟①所述其余纖維為丙綸纖維、維尼綸纖維或尼龍纖維中的任一種或幾種。本專利技術的熱乳工序通過熱乳機完成，熱乳機由放卷機、熱乳輥、收卷機、加熱系統和電控系統構成。本專利技術中的潤濕劑屬于表面活性劑，可以是下述化合物中的一種或兩種以上化合物的混合物:十二烷基硫酸鈉、十二烷基醚硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烯基磺酸鹽等。本專利技術產生的有益效果是，本專利技術中用于二次鎳鋅電池的復合隔膜使電池裝配過程變得簡單易行，且不會出現兩層間的錯位及皺褶；隔膜基布在輻射接枝過程中不易產生皺褶，有利于保持隔膜的平整；經輻射接枝丙烯酸和(或)苯乙烯磺酸鈉賦予復合隔膜內外表面羧基和(或)磺酸基親水性官能團，具有永久親水性。【具體實施方式】下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明，但本專利技術的保護范圍不限于此。實施例1 一種用于二次鎳鋅電池的復合隔膜的制備方法，包括如下步驟:①將1Mffl厚度的聚丙烯微孔膜置于面密度為30g/m2的含超細聚烯烴纖維的非織布的下方，通過熱合機在溫度為130°C的條件下復合在一起，形成隔膜基材；②將步驟①制得的隔膜基材以展開狀態連續通過電子加速器輻照，控制電子加速器的束流量和隔膜基材的傳送速度，使隔膜基材接受的吸收劑量為40kGy ;將輻射后的隔膜基材裝入接枝反應器中，密封，抽真空，然后將接枝液(所述步驟②中接枝液以質量百分比計，包括以下組分:十二烷基硫酸鈉0.5%，丙烯酸1.8%，苯乙烯磺酸鈉5.0%，余量為去離子水)從接枝反應器底部真空吸入接枝反應器中，接枝液與隔膜基材的質量比為3:1，控制進液速度，使接枝液充分浸透至隔膜基布卷，然后加熱至90°C進行接枝反應，反應時間為3小時，得到接枝率為11.6%的隔膜基材；經接枝反應過程后的隔膜基材通過水洗機進行清洗，去除未反應物質、均聚物和接枝液中的助劑，然后經烘干機烘干將步驟②得到的隔膜基材經熱乳機熱乳整理形成厚度為0.1mm的復合隔膜，熱乳溫度為90°C。所述含超細聚烯烴纖維的非織布由下述重量百分含量的纖維組成:具有皮芯結構的復合纖維50%、丙綸纖維50% ;具有皮芯結構的復合纖維的芯層為聚丙烯，皮層為聚乙烯；具有皮芯結構的復合纖維和丙綸纖維的直徑均為lOMffl、長度均為3mm。所得復合隔膜經檢測:對于30%氫氧化鉀水溶液，其面電阻為47πιΩ.cm2,吸液量為216%，吸液速率72s/2.5cm,符合二次鎳鋅電池對隔膜的要求。將其應用于AAA型800mA.h鎳鋅電池中，經試驗電池IItA循環壽命達到318次。實施例2 一種用于二次鎳鋅電池的復合隔膜的制備方法，包括如下步驟:①將45μπι厚度的聚丙烯微孔膜置于面密度為50g/m2的含超細聚烯烴纖維的非織布的下方，通過熱合機在溫度為150°C的條件下復合在一起，形成隔膜基材；②將步驟①制得的隔膜基材以展開狀態連續通過電子加速器輻照，控制電子加速器的束流量和隔膜基材的傳送速度，使隔膜基材接受的吸收劑量為30kGy ;將輻射后的隔膜基材裝入接枝反應器中，密封，抽真空，然后將接枝液(所述步驟②中接枝液以質量百分比計，包括以下組分:烷基苯磺酸鈉3.0%，丙烯酸5.0%，苯乙烯磺酸鈉10.0%，余量為去離子水)從接枝反應器底部真空吸入接枝反應器中，接枝液與隔膜基材的質量比為6:1，控制進液速度，使接枝液充分浸透至隔膜基布卷，然后加熱至50°C進行接枝反應，反應時間為8小時，得到接枝率為14.1%的隔膜基材；經接枝反應過程后的隔膜基材通過水洗機進行清洗，去除未反應物質、均聚物和接枝液中的助劑，然后經烘干機烘干將步驟②得到的隔膜基材經熱乳機熱乳整理形成厚度為0.18mm的復合隔膜，熱乳溫度為130°C。[當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于二次鎳鋅電池的復合隔膜，其特征在于：該復合隔膜為兩層復合結構，一層為聚丙烯微孔膜，另一層為含超細聚烯烴纖維的非織布；該復合隔膜面密度為38g/m2~80g/m2；厚度為0.1mm~0.2mm。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：崔國士，黨從軍，趙紅英，崔攀，
申請(專利權)人：河南科高輻射化工科技有限公司，
類型：發明
國別省市：河南;41
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