分析新型式电池用隔热膜丙烯材料的功能

1实验

11聚丙烯纤维的接枝改性

聚丙烯纤维接枝改性是将具有亲水基团的物质通过化学键结合到聚丙烯大分子上，使聚丙烯纤维具有亲水性。通常有预辐照接枝法和共辐照接枝法两种。本文作者系统研究了不同接枝方法、不同接枝单体及单体浓度、阻聚剂用量、辐照时间等因素对接枝率的影响（已获发明专利），通过对比，确定以聚丙烯纤维为原料，丙烯酸为接枝单体，60Coγ作辐射源，40%单体浓度、辐照剂量为6KGY及惰性气体保护下进行辐照接枝，接枝后的聚丙烯纤维经洗涤、碱处理等工序后，作为隔膜制备的主要原料。

12隔膜的制备

以接枝改性聚丙烯纤维为主要原料，配以10%的粘接纤维，加入分散剂使纤维均匀分散于水中，用特种造纸机湿法造纸工艺制造。

13隔膜性能测试

按GB/T45112、GB/T45113、GB/T46111、GB/T453和QB/T1416标准，测试研制的隔膜的定量、厚度、吸碱率、吸碱速度、抗张强度和透气性等性能指标，并与德国Freudenberg公司的进口隔膜（型号为FS2226）进行对比。

14电化学性能测试

将研制的隔膜（记为样品A）与德国的进口隔膜（记为样品B）采用发泡电极和相同的工艺分别组装电池（规格为4/3A）后，按文献测试电池内阻、放电容量（012C和110C）及荷电保持率等。电池性能测试仪为上海产，型号为DC-5.

2结果与讨论

21隔膜的性能

隔膜的性能测试结果见1.1隔膜的性能

由1可知，样品A的强度高、吸碱速度快、吸碱率大且透气性较好，多项性能优于样品B.采用接枝聚丙烯纤维湿法造纸工艺研制的隔膜，可满足MH/Ni电池对隔膜的要求。

22隔膜装配电池的电化学性能

2为采用相同工艺、使用样品A与样品B组装的电池的内阻。

2不同隔膜制备的电池的内阻

由2可知，样品A组装的电池，内阻一致性比较好，但比样品B组装的电池平均高3mΩ。

3不同隔膜制备的电池的放电容量

3和4分别为采用相同工艺、使用样品A与样品B组装的电池的放电容量及荷电保持率。

4不同隔膜制备的电池的荷电保持率

1）：因电池组不同，故与表3相应数据有所不同。

由表3、表4可知，样品A装配的电池，012C放电容量比样品B装配的电池高313%，但10C放电容量比样品B装配的电池低417%。样品A装配的电池，小电流放电性能及荷电保持率优于样品B装配的电池，但大电流放电性能稍逊于样品B装配的电池。

3结论

以辐射接枝技术改性的聚丙烯纤维为主要原料，采用湿法造纸工艺研制的MH/Ni电池用隔膜（样品A），强度高、吸碱速度快、吸碱率大且透气性好，多项性能指标优于德国进口的隔膜（样品B），能满足MH/Ni电池对隔膜的要求。

研制的隔膜装配的电池（4/3A）的012C放电容量比德国进口隔膜装配的电池高313%，荷电保持率高211%，表明小电流放电性能及荷电保持率较好。

10C放电容量比德国进口的隔膜装配的电池低417%，大电流放电性能稍逊于德国进口的隔膜装配的电池。

研制的隔膜装配的电池，内阻比德国进口的隔膜装配的电池平均高3mΩ。