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        堿性電池隔膜紙的應(yīng)用

        2016-03-14 03:55:04朱彥丞
        大科技 2016年35期
        關(guān)鍵詞:鎳氫電池干電池隔膜

        朱彥丞

        (山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué) 250001)

        堿性電池隔膜紙的應(yīng)用

        朱彥丞

        (山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué) 250001)

        由于堿性電池能夠長(zhǎng)時(shí)間的放電,并且相對(duì)環(huán)保,因材在很大程度上得以推廣開(kāi)來(lái),開(kāi)始走進(jìn)千家萬(wàn)戶。然而,堿性電池的隔膜紙,作為堿性電池生產(chǎn)的關(guān)鍵一環(huán),卻常常遇到外觀、機(jī)械化生產(chǎn)、原材料、金屬含量等問(wèn)題。因此,本文將通過(guò)對(duì)于堿性電池的基本介紹,并以堿性電池隔膜紙的生產(chǎn)要點(diǎn),來(lái)闡述堿性電池隔膜紙的應(yīng)用。

        堿性電池;隔膜紙;應(yīng)用

        1 堿性電池的基本介紹

        堿性電池是堿性干電池的簡(jiǎn)稱。一般的堿性電池為堿性鋅錳電池和堿錳電池。和傳統(tǒng)的干電池(鋅錳電池)不同的是,堿性干電池的放電時(shí)間更長(zhǎng),可以被廣泛應(yīng)用于閃光燈、鼠標(biāo)、電動(dòng)玩具等需要長(zhǎng)時(shí)間不間斷工作的帶電體。由于堿性電池之內(nèi)的電阻相對(duì)于一般的電池來(lái)說(shuō)處于一個(gè)低值。因此堿性電池往往不含有汞,也成為目前市面上最為環(huán)保的電池之一。

        2 堿性電池隔膜紙的應(yīng)用要求

        2.1 堿性電池隔膜紙外觀的要求

        首先,堿性電池隔膜紙的外觀要足夠的平整和均勻。若是堿性電池隔膜紙不夠平整,則可能會(huì)導(dǎo)致堿性電池的使用壽命大大縮短。而堿性電池的隔膜紙若是厚薄不一,則更是麻煩,甚至可能導(dǎo)致電池的性能整體下降,所能釋放出的電量也相應(yīng)減少。當(dāng)然,隔膜紙如果出現(xiàn)雜質(zhì),就同樣會(huì)影響到堿性電池的性能。例如,隔膜紙上的雜質(zhì)若為非導(dǎo)電物質(zhì),則可以在其干擾下使得電池的穿透性能明顯不足。隔膜紙上的雜質(zhì)若為導(dǎo)電物質(zhì),則可能會(huì)引起電池整體的短路,導(dǎo)致電池漏電,使用者觸電等情況。所以,在堿性電池隔膜紙的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,研究人員會(huì)對(duì)每一個(gè)電池隔膜紙的厚度、均勻程度、平整程度等有一個(gè)全方位的考察。只有平整、均勻沒(méi)有雜質(zhì)的隔膜紙才可以被運(yùn)用于堿性電池的生產(chǎn)和使用中。

        2.2 堿性電池隔膜紙耐機(jī)械化生產(chǎn)的要求

        堿性電池往往被用做民用的干電池。而這種干電池由于生產(chǎn)技術(shù)的提升和生產(chǎn)線的自動(dòng)化等因素的影響。可以說(shuō)堿性電池已經(jīng)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的批量化生產(chǎn)和加工。然而,機(jī)械加工和裝配避免不了對(duì)零件組織的傷害。通常情況下,堿性電池的隔膜紙也需要和其他堿性電池裝配零件一樣,具備一定的抗擊機(jī)械加工的能力。畢竟,使用機(jī)器加工就脆斷、破裂的堿性電池隔膜紙是不能夠被批量生產(chǎn)的,也就是不能夠被推廣使用的。

        2.3 堿性電池隔膜紙?jiān)牧系囊?/p>

        由于堿性干電池通常為鋅錳電池,因此會(huì)采用氫氧化鉀融合作為電池的電解質(zhì)。氫氧化鉀本身具有一定的腐蝕性。因此,在選擇堿性電池隔膜紙所采用的材料之時(shí),一定要充分考慮到電解質(zhì)的腐蝕性。若是,堿性電池的隔膜紙不能有效隔離流失的電解質(zhì),沒(méi)有良好的抗堿性能力的話。很有可能造成電池整體結(jié)構(gòu)的破壞,以及堿性電池使用壽命的減少。傳統(tǒng)的堿性電池制作相對(duì)粗糙,有時(shí)會(huì)采用植物纖維的材料制作成為堿性電池的隔膜紙。但是,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的證明,植物材料制作而成的電池膜沒(méi)有良好的防腐蝕能力,容易在堿性電池電解質(zhì)的影響下發(fā)生水解問(wèn)題,從而達(dá)不到隔膜紙應(yīng)有的效果,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)堿性電池的報(bào)廢。根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)踐,目前堿性電池隔膜紙生產(chǎn)的原材料不再是植物纖維,而是以PVA等為主流的復(fù)合化纖維。以PVA為代表的這類纖維有較好的分散性,纖維相對(duì)于植物纖維較為穩(wěn)定,而且在抵抗堿性電解質(zhì)方面也有很好的表現(xiàn)。同時(shí)PVA等復(fù)合化纖維材料的市場(chǎng)價(jià)格也相對(duì)較低,成為了目前堿性電池隔膜紙用料的主流。

        2.4 堿性電池隔膜紙中金屬含量的要求

        上文在堿性電池的外觀要求中有關(guān)于,堿性電池所含導(dǎo)電物質(zhì)的說(shuō)明。其實(shí),在堿性電池生產(chǎn)過(guò)程中,要盡量控制銅和鐵的含量。由于銅和鐵作為傳統(tǒng)的堿性電池的雜質(zhì),有相對(duì)較強(qiáng)的導(dǎo)電效果。這種導(dǎo)電效果的存在,比不導(dǎo)電的其他物質(zhì)相比更容易使得堿性電池隔膜紙漏電。當(dāng)然,銅和鐵元素也很容易與電解質(zhì)中的酸性物質(zhì)相互反應(yīng),加快堿性電池級(jí)片的腐蝕速度。因此在實(shí)際操作中我們可以采用鹽水脫銅等方法,來(lái)保證堿性電池隔膜中重金屬含量數(shù)量達(dá)標(biāo)。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        隨著時(shí)代的發(fā)展,堿性電池正在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到運(yùn)用。堿性電池的生產(chǎn)和運(yùn)用也開(kāi)始從之前的小規(guī)模增長(zhǎng)到現(xiàn)在的大規(guī)模。但是,和傳統(tǒng)電池比堿性電池和堿性電池隔膜都存著生產(chǎn)工藝不成熟、生產(chǎn)成本較貴等問(wèn)題,等待各位專家學(xué)者的解決。

        [1]趙麗君,劉文,雷榮,周立春,賈程瑛,汪洋,史賀.四種鎳氫電池隔膜紙主要性能對(duì)比分析[J].黑龍江造紙,2016(01).

        [2]趙麗君,劉文,周立春.等離子體親水改性鎳氫電池隔膜紙的研究進(jìn)展[J].黑龍江造紙,2015(04).

        [3]單正進(jìn).鎳氫電池隔板用復(fù)合纖維的生產(chǎn)工藝[J].合成纖維,2011(04).

        [4]姚運(yùn)振,胡健,楊軍,王宜,梁云.鎳氫電池隔膜紙的初步研究[J].造紙科學(xué)與技術(shù),2009(06).

        [5]杜輝,劉東,孔瑛,楊金榮.聚丙烯鎳氫電池隔膜的親水改性及性能表征[J].高分子材料科學(xué)與工程,2013(06).

        TM911

        A

        1004-7344(2016)35-0299-01

        2016-12-4

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