第一節(jié) 蓄電池PE隔板產(chǎn)品分類與構(gòu)成 分析
一、蓄電池PE隔板 行業(yè) 產(chǎn)品分類標(biāo)準(zhǔn)
PE隔板按其形式分為片型隔板(包括平板形、筋條形、復(fù)合形)和袋型隔板。
二、蓄電池PE隔板產(chǎn)品國內(nèi)市場(chǎng)份額
蓄電池PE隔板產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量地區(qū)分布圖
第二節(jié) 國內(nèi)蓄電池PE隔板產(chǎn)品 技術(shù)工藝 應(yīng)用 分析
1、原料油的加入
超高分子量聚乙烯具有極高的相對(duì)分子質(zhì)量流動(dòng)性極差,具有很大的加工難度,也正由于如此,在一定程度上限制了其在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用。超高分子量聚乙烯與普通聚乙烯相比,其熔體特性完全不同,主要表現(xiàn)為熔體流動(dòng)性極差,其熔融指數(shù)幾乎為零。據(jù)有關(guān)報(bào)道,即使熔指測(cè)定儀的壓力增大10 倍(即21.6Kg)的情況下,仍舊測(cè)不到熔融指數(shù),也正是由于超高分子量聚乙烯的流動(dòng)性特點(diǎn),給其成型加工帶來極大的困難,何況隔板的另一種原料--二氧化硅的比例比PE 粉更大,將近占到隔板總重量的62% 其更不具備流動(dòng)性。因此PE 隔板的成型難度可想而知,原料油作為一種主要的原材料在成型過程中起著極其重要的作用。在PE 隔板的混料過程中,油的比例將占到物料總重的56%左右,甚至更多,其在擠出成型過程中起到了很好的潤滑作用,由于原料油的加入使熔體的擠出成為可能。
2、擠出機(jī)械的特點(diǎn)
由于超高分子量聚乙烯的流動(dòng)性特點(diǎn),一般的成型機(jī)械很難對(duì)其進(jìn)行成型加工,由于物料在螺桿中的狀態(tài)為“粉料-半固體-高粘彈性體”的變化過程為典型的“塞流”機(jī)理,實(shí)際為強(qiáng)制擠出的過程,普通的單螺桿擠出機(jī)根本無法擠出成型。目前國際上通常采用的是特殊設(shè)計(jì)的雙螺桿擠出機(jī)。雙螺桿擠出機(jī)由于兩根螺桿互相嚙合在一起,具有自潔的功能,并將物料強(qiáng)制擠出。一般情況下,采用同向雙螺桿擠出機(jī),這樣有效地降低了物料在擠出機(jī)中所受的剪切力,避免了超高分子量聚乙烯在螺桿中的降解。目前就世界范圍來講,PE 隔板生產(chǎn)用擠出機(jī)均為特殊設(shè)計(jì)的專用擠出機(jī),其對(duì)螺桿的排布及材質(zhì)的要求非常嚴(yán)格,此項(xiàng)技術(shù)僅掌握在少數(shù)的擠出機(jī)制造廠家和PE 隔板生產(chǎn)廠家手中,據(jù)了解其螺桿的長(zhǎng)徑比可達(dá)36,這在一般的雙螺桿擠出機(jī)中是不常見的。
第三節(jié) 國外蓄電池PE隔板產(chǎn)品 技術(shù)工藝 應(yīng)用 分析
20世紀(jì)70年代以來汽車電池用隔板逐步由微孔聚乙烯(PE)袋式隔板取代傳統(tǒng)片式隔板,目前在歐美發(fā)達(dá)國家的普及率已超過95%。眾所周知袋式PE隔板用于SLI電池可提高容量與低溫起動(dòng)性能,而且適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。在原有的標(biāo)準(zhǔn)PE隔板基礎(chǔ)上此類隔板在近幾年又有了很大的發(fā)展,如戴瑞米克公司(DARAMIC)的高性能(HP)隔板以及在HP隔板基礎(chǔ)上根據(jù)市場(chǎng)的需求導(dǎo)向開發(fā)的高性能抗氧化性隔板(HPO)、高性能抗穿刺性隔板(HPR)和長(zhǎng)壽命隔板(DURAHFE)。
1、HP高性能隔板
主要是在保證和提高基本性能的前提下(如孔率、孔徑、抗穿刺強(qiáng)度等)減少基底厚度、降低電阻,減小排酸量,以提高電池的性能,此類隔板已可滿足目前90%以上的電池設(shè)計(jì)需要。
2、HPO高性能抗氧化隔板在熱帶或高溫地區(qū)低溫起動(dòng)性能相對(duì)要求不是太高,但對(duì)電池的抗高溫和氧化性的要求尤為重要,HPO隔板通過工藝和配方的改進(jìn),大幅度地提高了隔板的抗氧化性能。
3、HPR高性能抗穿刺隔板
極板生產(chǎn)中的表面尖銳突起,高速包封且?guī)в羞叴痰睦W(wǎng)極板,以及極板表面硫化產(chǎn)生的硫酸鹽顆粒要求PE隔板具有更高的抗穿刺性能,同時(shí)在車輛運(yùn)行中對(duì)電池提出的更高的抗震性能也使普通隔板很難滿足更高的要求(抗穿刺強(qiáng)度典型值為8~9N)HPR隔板的優(yōu)異性能解決了這個(gè)問題。如下圖所示:
抗穿刺強(qiáng)度N
4、DURALIFE長(zhǎng)壽命隔板
某些更高要求的場(chǎng)合及設(shè)計(jì)需要隔板具有HPO和HPR隔板的雙重特性,于是DURAHFE隔板應(yīng)運(yùn)而生滿足了更高的需要,如下表所示。此外PE隔板附著玻氈的技術(shù)還解決了卡車和軍用電池的性能需求??梢灶A(yù)見隨著市場(chǎng)和技術(shù)的發(fā)展還會(huì)對(duì)PE隔板提出更高的性能需求。
Daramic各種隔板的特性數(shù)據(jù)
第四節(jié) 我國蓄電池PE隔板產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用成熟度解析
隔板是蓄電池的輔助配件,在蓄電池產(chǎn)品的成本構(gòu)成中比例為2-3.5%。不同性能及材料的隔板適用的蓄電池產(chǎn)品范圍各不相同,彼此間不具備替代性。免維護(hù)鉛酸蓄電池與普通開口式蓄電池工作原理不同,對(duì)隔板的特性也有不同的要求。免維護(hù)鉛酸蓄電池作為一種新型蓄電池,其使用的隔板為PE隔板,硬質(zhì)10G隔板、復(fù)合隔板和AGM隔板不能運(yùn)用于免維護(hù)鉛酸蓄電池中。由于生產(chǎn)工藝不同,普通開口式鉛酸蓄電池和工業(yè)蓄電池使用的隔板為硬質(zhì) 10G 隔板、復(fù)合隔板和AGM隔板,不使用PE隔板。
第五節(jié) 蓄電池PE隔板產(chǎn)品 技術(shù)工藝 與市場(chǎng)應(yīng)用關(guān)系 分析
鉛酸蓄電池將繼續(xù)在制造過程中采用高 技術(shù)工藝 ,向著提高電池可靠性和降低價(jià)格的方向發(fā)展。新型隔板(PE)的使用打開了通向蓄電池新設(shè)計(jì)方向之門,需要進(jìn)一步精心制作和優(yōu)化,使鉛酸蓄電池能夠應(yīng)對(duì)與其它提高了競(jìng)爭(zhēng)性電源的挑戰(zhàn)。
第六節(jié) 不同類型生產(chǎn)工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較
1、PE隔板優(yōu)點(diǎn)
HMW—PE具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和不吸水性、衛(wèi)生無毒,可用作各種溶液存儲(chǔ)設(shè)備的鋪面材料和大型包裝容器,可作為直接與食品接觸材料。UHMW-PE自潤滑性優(yōu)異,泥土在其表不會(huì)發(fā)生粘著,而且其耐磨損性優(yōu)良。
2、PE隔板缺點(diǎn):PE隔板孔徑最小,但也存在滲透問題,主要原因是隔板基厚最薄,為鉛枝晶穿透隔板提供了可能;另外,PE隔板在高溫、氧化等極端條件下會(huì)出現(xiàn)裂紋、凹坑等缺陷,也為短路提供了機(jī)會(huì)。
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