НЕТКАНЫЙ СЕПАРАЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ Российский патент 2002 года по МПК H01M2/00 H01M2/16 

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сепарационным материалам, используемым в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях с абсорбированным электролитом, преимущественно в указанных батареях цилиндрического или призматического типа.

Уровень техники
Известен нетканый материал, используемый в качестве сепаратора плоских свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (заявка Японии 58-21775 по кл. МПК Н 01 М 2/16, опубл. 4.05.83 г.).

Этот материал имеет трехслойную структуру и выполнен из смеси синтетических волокон с низкой и высокой температурами плавления, устойчивых к электролиту, скрепленных между собой под воздействием тепла и давления. Недостатком этого материала является повышенная плотность, низкая пористость и недостаточная гибкость, что не позволяет использовать его в цилиндрических и призматических свинцово-кислотных аккумуляторных батареях.

Сущность изобретения
Задача изобретения состоит в создании материала, пригодного для использования в традиционных плоских аккумуляторах и преимущественно в цилиндрических и призматических свинцово-кислотных аккумуляторных батареях с абсорбированным электролитом в качестве подложки, предотвращающей возможность разматывания блока электродов батареи и обладающей необходимой прочностью, гибкостью и пористостью для удержания паст на токоведущих основах вышеуказанных аккумуляторных батарей и предохранения основного сепаратора-стекломата от механических повреждений.

Указанный технический результат достигается тем, что в нетканом сепарационном материале для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, выполненном из смеси устойчивых к воздействию электролита синтетических волокон, включающей легкоплавкие волокна и скрепленной посредством тепла и давления, в качестве легкоплавких волокнистая смесь содержит 100% полипропиленовых волокон линейной плотности 0,15-0,2 текс и 0,33 текс в соотношении (30-70):(70-30) мас. % соответственно, а поверхностная плотность материала составляет 35-40 г/м².

Сущность изобретения поясняется примерами 1-4.

Пример 1. Волокнистый холст из смеси полипропиленовых волокон линейной плотности 0,2 текс - 30% и линейной плотности 0,33 текс - 70%, сформированный механическим способом, подвергался термообработке под давлением в жале обогреваемых валов каландра.

В результате получили нетканое полотно, обладающее поверхностной плотностью 37 г/м², толщиной 0,25 мм, разрывной нагрузкой 4,6 МПа, воздухопроницаемостью 32 дм³/см²• с, электросопротивлением 0,02 Ом•см², водопоглощением 152%. Водопоглощение характеризуется количеством воды, поглощаемой материалом за 60 мин при полном погружении его в воду, отнесенным к массе абсолютно сухого материала, умноженным на 100%, и определялось по ГОСТ 3616-81 "Ткани и текстильные материалы. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств."
Пример 2. Волокнистый холст из смеси полипропиленовых волокон линейной плотности 0,17 текс - 50% и линейной плотности 0,33 текс - 50%, сформированный механическим способом, подвергался термообработке под давлением в жале обогреваемых валов каландра.

В результате получили нетканое полотно, обладающее поверхностной плотностью 40 г/м², толщиной 0,26 мм, разрывной нагрузкой 4,5 МПа, воздухопроницаемостью 32,5 дм²/см²• с, электросопротивлением 0,016 Ом•см², водопоглощением 406%.

Пример 3. Волокнистый холст из смеси полипропиленовых волокон линейной плотности 0,15 текс - 70% и линейной плотности 0,33 текс - 30%, сформированный механическим способом, подвергался термообработке под давлением в жале обогреваемых валов каландра.

В результате получили нетканое полотно, обладающее поверхностной плотностью 35 г/м², толщиной 0,25 мм, разрывной нагрузкой 4,0 МПа, воздухопроницаемостью 33,6 дм³/см²• с, электросопротивлением 0,012 Ом•см², водопоглощением 423%.

Пример 4 (контрольный). Волокнистый холст из смеси полипропиленовых волокон линейной плотности 0,15 текс - 20% и линейной плотности 0,33 текс - 80%, сформированный механическим способом, подвергался термообработке под давлением в жале обогреваемых валов каландра.

В результате получили нетканое полотно, обладающее поверхностной плотностью 37 г/м², толщиной 0,27 мм, разрывной нагрузкой 4,2 МПа, воздухопроницаемостью 32,8 дм³/см²• с, электросопротивлением 0,022 Ом•см², водопоглощением 128%.

Как видно из приведенных данных, нетканый материал по примерам 1-3 обладает удовлетворительными электрическими свойствами, оптимальной пористой структурой и хорошими эксплуатационными свойствами.

Снижение содержания в композиции заявляемого нетканого материала полипропиленовых волокон линейной плотности 0,15-0,2 текс ниже 30% (контрольный пример 4) ведет к повышенному электросопротивлению, выходящему за пределы допустимого.

Увеличение содержания в композиции заявляемого нетканого материала полипропиленовых волокон линейной плотности 0,15-0,2 текс выше 70% экономически нецелесообразно.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности к нетканым сепарационным материалам, предназначенным для использования в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях, преимущественно цилиндрического или призматического типа. Материал выполнен из смеси устойчивых к воздействию электролита полипропиленовых волокон линейной плотности 0,15-0,2 текс и 0,33 текс в соотношении (30-70):(70-30)% соответственно. Поверхностная плотность материала составляет 35-40 г/м². Материал обладает воздухопроницаемостью не менее 32 дм³/см²•c, прочностью при разрыве не менее 3,5 МПа и электросопротивлением не более 0,020 Ом•см². Техническим результатом предложенного изобретения является создание материала, пригодного для использования преимущественно в цилиндрических и призматических свинцово-кислотных батареях с абсорбированным электролитом в качестве подложки, предотвращающего возможность разматывания блока электродов батареи и обладающего необходимой прочностью, гибкостью и пористостью для удержания паст на токоведущих основах и предохраняющего основной сепаратор от механических повреждении.

Нетканый сепарационный материал для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, выполненный из смеси устойчивых к воздействию электролита синтетических волокон, включающей легкоплавкие волокна и скрепленной посредством тепла и давления, отличающийся тем, что волокнистая смесь изготовлена целиком из полипропиленовых волокон линейной плотности 0,15÷0,2 текс и 0,33 текс в соотношении (30÷70): (70÷30)% соответственно, а поверхностная плотность материала составляет 35÷40 г/м².