论文部分内容阅读
随着装备水平的提高,对锌银电池贮存和使用寿命提出更高的要求,隔膜作为影响电池性能的重要因素之一,高性能隔膜的开发显得有尤为重要。本文以原纤化超细纤维制备工艺和湿法成形工艺为基础,研究纤维原纤化程度、超细纤维用量对隔膜物理性能的影响,为高性能锌银电池隔膜纸的研制生产提供支持。论文的主要内容包括以下几部分:第一、对锌银电池商品隔膜进行剖析,从隔膜材料、结构和性能方面对其进行评价,明确不同隔膜在锌银电池中所起的作用及关系,分析现有商品隔膜体系存在的问题。分析表明,水化纤维素膜存在吸液速度慢、阻抗大的缺点,通常采用纸基材料辅助改善吸液性能并包裹负极。然而皱纹纸孔径分布不均匀,强度较低,PVA纸孔径较大且分布不均匀。因此,有必要开发孔径更加均匀,强度性能更好,吸液性能更好的隔膜。第二、利用原纤化超细纤维调节纸张孔隙结构,随打浆转数增加,原纤化纤维越来越丰富,纤维直径分布更窄,纤维向更小的直径集中。抄成定量为15g/m~2的天丝超细纤维纸,天丝纤维从打浆50000转至200000转,平均流量孔径从0.33μm降低为0.14μm,最大孔径从1.99μm降低为0.64μm,1min吸液高度从2mm降低为1mm。配抄天丝原纤化超细纤维制成超细纤维锌银电池隔膜纸,结果表明,随纤维原纤化程度和超细纤维配抄量增加,成纸抗张强度增加,透气度降低,孔隙率降低,孔径分布明显向更小的直径集中,配抄5g/m~2打浆50000转的天丝原纤化超细纤维,平均流量孔径为3.52μm,最大孔径为20.50μm,抗张强度达到1.620kN/m,1min吸液更高度为10mm。第三、皱纹纸和超细纤维锌银电池隔膜纸组装电池的激活时间分别为3.5s和4.88s,能够满足快速激活电池的要求,且两种隔膜组装电池的放电寿命接近。和皱纹纸相比,超细纤维锌银电池隔膜纸具有更小的孔径和更大的强度,是一款更加安全可靠的锌银电池隔膜。