申请/专利权人：天能电池集团股份有限公司

申请日：2019-06-04

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN110233226B

主分类号：H01M50/46

分类号：H01M50/46;H01M50/40;H01M50/403;H01M50/244;H01M50/204;H01M10/12;D21H11/18;D21H13/40;D21H13/24;D21H13/14;D21H17/65;D21J1/00;D21J1/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.13#公开

摘要：本发明涉及电池领域，提供了一种AGM隔板及其制作方法、制作设备和蓄电池，AGM隔板，包括本体，本体包括与极板面接触的接触中部和不与极板面接触的非接触侧部；接触中部的厚度大于非接触侧部的厚度；接触中部可被压缩。本发明中，蓄电池在装配时，正极板与负极板之间通过AGM隔板隔断，防止正负极接触导致短路，装配后AGM隔板与极板接触的部分会受到压强而压缩，可减小组装后电池的体积，增加电池的应用范围。

主权项：1.一种AGM隔板，其特征在于，包括本体，所述本体包括与极板2面接触的接触中部3和不与极板2面接触的非接触侧部4；所述接触中部3的厚度大于非接触侧部4的厚度；所述接触中部3可被压缩；所述接触中部3的面积与极板2面相匹配；所述隔板1可弯曲成U型，将极板2包在隔板1中；所述隔板1宽度大于极板2宽度10mm～14mm；所述隔板1高度大于极板2高度5mm～8mm；蓄电池在组装后，所述接触中部3的厚度与非接触侧部4的厚度的差距不超过2mm；所述隔板1的横截面为中间高两边低的阶梯状；涉及该AGM隔板的制作方法，包括以下步骤：S1、向反应器中加入玻璃短纤维；S2、按隔板1重量的0.2～0.7％加入涤纶短纤维；涤纶短纤维辅料的制备方法为，取pH2.5～2.8的硫酸溶液，按1.0～1.5gL的配比量，将聚乙烯短纤维放于硫酸溶液中，在36°C±3°C恒温条件下，搅拌至纤维完全分散；S3、按隔板1重量的0.2～0.5％加入聚乙烯短纤维；聚乙烯短纤维辅料的制备方法为，取pH3～3.5的硫酸溶液，按1.2～1.8gL的配比量，将涤纶短纤维放于硫酸溶液中，在30°C±3°C恒温条件下，搅拌至纤维完全分散；S4、开启反应器，搅拌玻璃纤维，以10～15gs的速度将聚乙烯短纤维硫酸溶液加入反应器并搅拌，以12～20gs的速度将涤纶短纤维硫酸溶液加入反应器并搅拌，制得隔板1浆料；S5、采用造纸湿法成型工艺抄造隔板1，隔板1浆料经脱水成型后形成片状隔板1；S6、将步骤S5中的片状隔板1的两端采用阶梯式辊轮6进行辊压，使片状隔板1两端的厚度小于中间部分的厚度；S7、对步骤S6中的产品进行干燥、分切后制得AGM隔板1；步骤S8，将分切后的AGM隔板1弯曲成U型，U型的中部用于盛放极板2。

全文数据：一种AGM隔板及其制作方法、制作设备和蓄电池技术领域本发明属于电池领域，涉及一种蓄电池，特别涉及一种AGM隔板及其制作方法、制作设备和蓄电池。背景技术蓄电池隔板在自由状态下的厚度大于电池装配状态下的厚度，因为装配后隔板受到45kPa～90kPa的压强。蓄电池隔板面积大于极板面积，根据各电池的实际尺寸，隔板宽度大于极板宽度10mm～14mm，目的是为了防止极板错位时容易正负极接触而导致短路，而宽出极板部分的隔板所吸收的电解质对电池的化学反应并无实际意义，装配电池后不会被压缩，故越薄对电池越有利。发明内容本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种AGM隔板及其制作方法、制作设备和蓄电池。本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种AGM隔板，包括本体，所述本体包括与极板面接触的接触中部和不与极板面接触的非接触侧部；所述接触中部的厚度大于非接触侧部的厚度；所述接触中部可被压缩。本发明的工作原理：蓄电池在装配时，正极板与负极板之间通过AGM隔板隔断，防止正负极接触导致短路，装配后AGM隔板与极板接触的部分会受到压强而压缩，可减小组装后电池的体积，只有与极板面接触的隔板才受到压强作用，故与极板面非接触部分的隔板厚度不会随电池装配而变化。作为优选，所述接触中部的面积与极板面相匹配。作为优选，所述隔板可弯曲成U型，将极板包在隔板中。作为优选，所述隔板宽度大于极板宽度10mm～14mm；蓄电池隔板面积大于极板面积，根据各电池的实际尺寸，隔板宽度大于极板宽度10mm～14mm，目的是为了防止极板错位时容易正负极接触而导致短路，而宽出极板部分的隔板所吸收的电解质对电池的化学反应并无实际意义，装配电池后不会被压缩，故越薄对电池越有利。所述隔板高度大于极板高度5mm～8mm，高出极板部分的隔板装配电池后不会被压缩，而这部分隔板所吸收的电解质在放电时会因重力作用而自然下落至极板处，有利于电池放电，充电时会因毛细现象将生成的电解质竖直向上吸收。蓄电池在组装后，所述接触中部的厚度与非接触侧部的厚度的差距不超过2mm，尽量使接触中部的厚度与非接触侧部的厚度保持一致，既能达到阻隔的作用，又能保证电池的安全性能。作为优选，接触中部的厚度与非接触侧部的厚度相同，可最大限度的使隔板既达到阻隔的作用、又能保证电池的安全性能。作为优选，所述隔板的横截面为中间高两边低的阶梯状。按照电池的装配压强和隔板的压缩比，将隔板截面设计成阶梯式，与极板面接触的部分为正常的设计厚度，与极板面非接触的侧面部分厚度按不同的装配压强减薄。一种AGM隔板的制作方法，包括以下步骤：S1、向反应器中加入玻璃短纤维；S2、按隔板重量的0.2～0.7％加入涤纶短纤维；涤纶短纤维辅料的制备方法为，取pH2.5～2.8的硫酸溶液，按1.0～1.5gL的配比量，将聚乙烯短纤维放于硫酸溶液中，在36℃±3℃恒温条件下，搅拌至纤维完全分散；S3、按隔板重量的0.2～0.5％加入聚乙烯短纤维；聚乙烯短纤维辅料的制备方法为，取pH3～3.5的硫酸溶液，按1.2～1.8gL的配比量，将涤纶短纤维放于硫酸溶液中，在30℃±3℃恒温条件下，搅拌至纤维完全分散；S4、开启反应器，搅拌玻璃纤维，以10～15gs的速度将聚乙烯短纤维硫酸溶液加入反应器并搅拌，以12～20gs的速度将涤纶短纤维硫酸溶液加入反应器并搅拌，制得隔板浆料；S5、采用造纸湿法成型工艺抄造隔板，隔板浆料经脱水成型后形成片状隔板；S6、将步骤S5中的片状隔板的两端采用阶梯式辊轮进行辊压，使片状隔板两端的厚度小于中间部分的厚度；S7、对步骤S6中的产品进行干燥、分切后制得AGM隔板。作为优选，按隔板重量的0.5％，增加涤纶短纤维以增加隔板回弹性。作为优选，按隔板重量的0.4％，增加聚乙烯短纤维以增加隔板强度和耐腐蚀性。作为优选，隔板的烘干方式分为快速表面干燥和恒温时效两个阶段。作为优选，还包括步骤S8，将分切后的AGM隔板弯曲成U型，U型的中部用于盛放极板。一种AGM隔板的制作设备，包括机架及设置在机架一端的浆池，所述机架上设有用于传送隔板的传送网，所述机架上还设有支架，所述支架上设有阶梯式辊轮，所述阶梯式辊轮用于挤压隔板的两侧，使隔板形成中间高两端低的阶梯状。作为优选，所述支架上还设有调节装置，所述调节装置用于调节阶梯式挤出辊的高度，从而调节隔板两侧的厚度。作为优选，所述调节装置为螺纹件。一种蓄电池，包括箱体，所述箱体内设有多个电池单元，所述每个电池单元包括一个正极板、一个负极板及一块隔板，所述隔板用于将正极板和负极板分隔开，所述隔板的面积大于极板的面积，所述隔板包括与极板面接触的接触中部和不与极板面接触的非接触侧部，所述接触中部的厚度大于非接触侧部的厚度；所述电池单元在箱体内组装好后，所述极板设置在接触中部并压缩接触中部，接触中部被压缩后与非接触侧部的厚度差不超过2mm。与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明中，蓄电池在装配时，正极板与负极板之间通过AGM隔板隔断，防止正负极接触导致短路，装配后AGM隔板与极板接触的部分会受到压强而压缩，可减小组装后电池的体积，增加电池的应用范围。附图说明图1是AGM隔板的结构示意图；图2为电池装配前隔板与极板的示意图；图3为电池装配后隔板与极板的示意图；图4为隔板生产的示意图；图5为阶梯式辊轮挤压隔板的两侧时的示意图；图中，1、隔板；2、极板；3、接触中部；4、非接触侧部；5、浆池；6、阶梯式辊轮；7、调节装置。具体实施方式以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。如图所示，一种AGM隔板1，包括本体，本体包括与极板2面接触的接触中部3和不与极板2面接触的非接触侧部4；接触中部3的厚度大于非接触侧部4的厚度；接触中部3可被压缩。蓄电池在装配时，正极板2与负极板2之间通过AGM隔板1隔断，防止正负极接触导致短路，装配后AGM隔板1与极板2接触的部分会受到压强而压缩，可减小组装后电池的体积，只有与极板2面接触的隔板1才受到压强作用，故与极板2面非接触部分的隔板1厚度不会随电池装配而变化。接触中部3的面积与极板2面相匹配。隔板1可弯曲成U型，将极板2包在隔板1中。隔板1宽度大于极板2宽度10mm～14mm；蓄电池隔板1面积大于极板2面积，根据各电池的实际尺寸，隔板1宽度大于极板2宽度10mm～14mm，目的是为了防止极板2错位时容易正负极接触而导致短路，而宽出极板2部分的隔板1所吸收的电解质对电池的化学反应并无实际意义，装配电池后不会被压缩，故越薄对电池越有利。隔板1高度大于极板2高度5mm～8mm，高出极板2部分的隔板1装配电池后不会被压缩，而这部分隔板1所吸收的电解质在放电时会因重力作用而自然下落至极板2处，有利于电池放电，充电时会因毛细现象将生成的电解质竖直向上吸收。蓄电池在组装后，接触中部3的厚度与非接触侧部4的厚度的差距不超过2mm，尽量使接触中部3的厚度与非接触侧部4的厚度保持一致，既能达到阻隔的作用，又能保证电池的安全性能。最佳情况为，接触中部3的厚度与非接触侧部4的厚度相同，可最大限度的使隔板1既达到阻隔的作用、又能保证电池的安全性能。隔板1的横截面为中间高两边低的阶梯状。按照电池的装配压强和隔板1的压缩比，将隔板1截面设计成阶梯式，与极板2面接触的部分为正常的设计厚度，与极板2面非接触的侧面部分厚度按不同的装配压强减薄。一种AGM隔板1的制作方法，包括以下步骤：S1、向反应器中加入玻璃短纤维；S2、按隔板1重量的0.5％加入涤纶短纤维；涤纶短纤维辅料的制备方法为，取pH2.5～2.8的硫酸溶液，按1.2gL的配比量，将聚乙烯短纤维放于硫酸溶液中，在36℃±3℃恒温条件下，在转速为120rmin的条件下搅拌至纤维完全分散约5min40s～6min，静置2min后，倒入反应器，反应器可以为浆池5；S3、按隔板1重量的0.4％加入聚乙烯短纤维；聚乙烯短纤维辅料的制备方法为，取pH3～3.5的硫酸溶液，按1.5gL的配比量，将涤纶短纤维放于硫酸溶液中，在30℃±3℃恒温条件下，在转速为120rmin的条件下搅拌至纤维完全分散约3min20s～3min40s，静置2min后，倒入反应器，反应器可以为浆池5；S4、开启反应器，搅拌10min后，以12gs的速度将聚乙烯短纤维硫酸溶液添加至打浆桶，继续搅拌10min后，以15gs的速度将涤纶短纤维硫酸溶液添加至反应器，持续搅拌至反应结束，制得隔板1浆料；S5、采用造纸湿法成型工艺抄造隔板1，隔板1浆料经脱水成型后形成片状隔板1；S6、将步骤S5中的片状隔板1的两端采用阶梯式辊轮6进行辊压，使片状隔板1两端的厚度小于中间部分的厚度；隔板1的成型方式为挤出式，滚轮设计成阶梯式滚轮，隔板1厚度随滚轮与传送带之间的间隙的变化而变化；S7、对步骤S6中的产品进行干燥、分切后制得AGM隔板1；隔板1的烘干方式分为快速表面干燥和恒温时效两个阶段，1、快速表面干燥是将隔板1成型后在烘干窑内120℃～140℃条件下干燥30min，该工序可将水含量控制在0.5％以下；2、恒温时效的主要目的是使隔板1中的硅酸盐进一步稳定，因表面干燥后的隔板1中的硅酸盐成分仍处于不稳定状态，转入常温状态后会因温度差异较大而发生化学物质的偏析，导致隔板1成分不均匀等缺陷。恒温时效是将快速表面干燥是后的隔板1转入40℃±2℃的恒温室内保持6h～8h后，取出放置于常温环境下稳定1h后，待用。S8、将分切后的AGM隔板1弯曲成U型，U型的中部用于盛放极板2。一种AGM隔板1的制作设备，包括机架及设置在机架一端的浆池5，机架上设有用于传送隔板1的传送网，机架上还设有支架，支架上设有阶梯式辊轮6，阶梯式辊轮6用于挤压隔板1的两侧，使隔板1形成中间高两端低的阶梯状。支架上还设有调节装置7，调节装置7用于调节阶梯式挤出辊的高度，从而调节隔板1两侧的厚度。调节装置7为螺纹件。一种蓄电池，包括箱体，箱体内设有多个电池单元，每个电池单元包括一个正极板2、一个负极板2及一块隔板1，隔板1用于将正极板2和负极板2分隔开，隔板1的面积大于极板2的面积，隔板1包括与极板2面接触的接触中部3和不与极板2面接触的非接触侧部4，接触中部3的厚度大于非接触侧部4的厚度；电池单元在箱体内组装好后，极板2设置在接触中部3并压缩接触中部3，接触中部3被压缩后与非接触侧部4的厚度差不超过2mm。增加涤纶短纤维和聚乙烯短纤维总厚度为1.2mm隔板1的性能如下：根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

权利要求：1.一种AGM隔板，其特征在于，包括本体，所述本体包括与极板2面接触的接触中部3和不与极板2面接触的非接触侧部4；所述接触中部3的厚度大于非接触侧部4的厚度；所述接触中部3可被压缩。2.根据权利要求1所述的一种AGM隔板，其特征在于，所述接触中部3的面积与极板2面相匹配。3.根据权利要求1所述的一种AGM隔板，其特征在于，所述隔板1可弯曲成U型，将极板2包在隔板1中。4.根据权利要求1所述的一种AGM隔板，其特征在于，所述隔板1宽度大于极板2宽度10mm～14mm；所述隔板1高度大于极板2高度5mm～8mm；蓄电池在组装后，所述接触中部3的厚度与非接触侧部4的厚度的差距不超过2mm。5.根据权利要求1所述的一种AGM隔板，其特征在于，所述隔板1的横截面为中间高两边低的阶梯状。6.一种AGM隔板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、向反应器中加入玻璃短纤维；S2、按隔板1重量的0.2～0.7％加入涤纶短纤维；涤纶短纤维辅料的制备方法为，取pH2.5～2.8的硫酸溶液，按1.0～1.5gL的配比量，将聚乙烯短纤维放于硫酸溶液中，在36℃±3℃恒温条件下，搅拌至纤维完全分散；S3、按隔板1重量的0.2～0.5％加入聚乙烯短纤维；聚乙烯短纤维辅料的制备方法为，取pH3～3.5的硫酸溶液，按1.2～1.8gL的配比量，将涤纶短纤维放于硫酸溶液中，在30℃±3℃恒温条件下，搅拌至纤维完全分散；S4、开启反应器，搅拌玻璃纤维，以10～15gs的速度将聚乙烯短纤维硫酸溶液加入反应器并搅拌，以12～20gs的速度将涤纶短纤维硫酸溶液加入反应器并搅拌，制得隔板1浆料；S5、采用造纸湿法成型工艺抄造隔板1，隔板1浆料经脱水成型后形成片状隔板1；S6、将步骤S5中的片状隔板1的两端采用阶梯式辊轮6进行辊压，使片状隔板1两端的厚度小于中间部分的厚度；S7、对步骤S6中的产品进行干燥、分切后制得AGM隔板1。7.根据权利要求6所述的一种AGM隔板的制作方法，其特征在于，还包括步骤S8，将分切后的AGM隔板1弯曲成U型，U型的中部用于盛放极板2。8.一种AGM隔板的制作设备，其特征在于，包括机架及设置在机架一端的浆池5，所述机架上设有用于传送隔板1的传送网，所述机架上还设有支架，所述支架上设有阶梯式辊轮6，所述阶梯式辊轮6用于挤压隔板1的两侧，使隔板1形成中间高两端低的阶梯状。9.根据权利要求8所述的一种AGM隔板的制作设备，其特征在于，所述支架上还设有调节装置7，所述调节装置7用于调节阶梯式挤出辊的高度，从而调节隔板1两侧的厚度。10.一种蓄电池，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设有多个电池单元，所述每个电池单元包括一个正极板2、一个负极板2及一块隔板1，所述隔板1用于将正极板2和负极板2分隔开，所述隔板1的面积大于极板2的面积，所述隔板1包括与极板2面接触的接触中部3和不与极板2面接触的非接触侧部4，所述接触中部3的厚度大于非接触侧部4的厚度；所述电池单元在箱体内组装好后，所述极板2设置在接触中部3并压缩接触中部3，接触中部3被压缩后与非接触侧部4的厚度差不超过2mm。

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