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专利号: 2021110541780
申请人: 鸿能(山东)能源集团有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种蓄电池AGM隔膜材料,其特征在于,由以下原料制备而成:有机纤维、高碱玻璃纤维、硅烷偶联剂;所述有机纤维具有如式Ⅰ所示结构:式Ⅰ;

其中,n=100‑1000。

2.根据权利要求1所述蓄电池AGM隔膜材料,其特征在于,所述有机纤维、高碱玻璃纤维、硅烷偶联剂的质量比为(8‑12):100:(2‑3)。

3.根据权利要求1所述蓄电池AGM隔膜材料,其特征在于,所述高碱玻璃纤维由单丝直径为0.2‑0.4μm的细高碱玻璃纤维、单丝直径为0.6‑0.9μm的中高碱玻璃纤维和单丝直径为

1.5‑2.2μm的粗高碱玻璃纤维组成,三者的质量比为(5‑15):30:(3‑12)。

4.根据权利要求1所述蓄电池AGM隔膜材料,其特征在于,所述硅烷偶联剂为带有氨基的硅烷偶联剂,选自KH550、KH602和KH792中的至少一种。

5.根据权利要求1所述蓄电池AGM隔膜材料,其特征在于,所述有机纤维的制备方法如下:

S1.中间体的合成:将对苯二甲酸和对羟基苯胺溶于有机溶剂中,加入三乙胺,搅拌10‑

20min,然后在0℃下加入HATU,室温搅拌1‑2h后,继续搅拌反应2‑3h,得到中间体;所述中间体的结构如式Ⅱ所示结构;所有过程均在氮气保护下完成;

式Ⅱ;

S2.酯化自缩聚反应:将中间体加热至160‑180℃打浆,加入催化剂,继续升温至240‑

270℃,分馏柱顶温度控制在100℃至115℃之间,当所收集的馏出水体积达到理论馏出量的

98%以上时,降温结束反应;所有过程均在氮气保护下完成;

S3.制备成有机纤维:反应结束后,加入去离子水,过滤,固体依次用去离子水、乙醇洗涤,干燥,然后加入螺杆注塑机中,加热至熔融喷丝,得到有机纤维。

6.根据权利要求5所述蓄电池AGM隔膜材料,其特征在于,步骤S1中所述对苯二甲酸、对羟基苯胺、三乙胺和HATU的物质的量之比为(1‑1.02):1:(2‑3):(1.2‑1.5)。

7.根据权利要求5所述蓄电池AGM隔膜材料,其特征在于,步骤S2中所述中间体和催化剂的物质的量之比为为100:(0.1‑0.5)。

8.根据权利要求5所述蓄电池AGM隔膜材料,其特征在于,所述催化剂选自氧化锌、氧化锡、氧化亚锡、三氧化二锑中的至少一种;所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、甲苯、苯、二甲苯、乙醚、乙腈中的至少一种。

9.一种如权利要求1‑8任一项所述蓄电池AGM隔膜材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将高碱玻璃纤维加入含有硅烷偶联剂的乙醇水溶液中,加热至80‑90℃,搅拌反应

2‑4h,过滤,去离子水洗涤,得到改性高碱玻璃纤维;

(2)将改性高碱玻璃纤维投入到碎浆机中,添加有机纤维,不断搅拌并加热至40‑50℃反应1‑2h后,疏解得到均匀分散的浆料;

(3)将步骤(2)所得浆料在长网造纸机上经重力脱水、真空吸湿脱水,后形成湿纸幅;

(4)将步骤(3)所得湿纸幅依次经干燥、分切、卷取,即得所述蓄电池AGM隔膜材料。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述含有硅烷偶联剂的乙醇水溶液中硅烷偶联剂含量2‑3wt%,乙醇的含量为30‑50wt%,余量为水;所述疏解时间为15‑20min;

所述干燥温度为150‑180℃。