锌银电池隔膜纸面积电阻影响因素的研究
Study on Area Resistance Influence Factors of Separate Paper of Zinc-Silver Battery
本研究论文以棉浆、维尼纶纤维为主体纤维,添加一定量的聚丙烯纤维,采用湿法成形技术制备出具有优良的吸碱性能、低面积电阻的锌银电池隔膜纸,并对影响隔膜纸面积电阻的因素进行研究分析.通过对纤维素类纤维进行打浆处理和性能分析,实验表明,打浆度为20.SR,定量为42g/m~2的棉浆手抄片的吸碱高度可以达到23.5mm/1min,在50℃的氢氧化钾溶液中质量损失小于2%.良好的耐碱性能使棉浆成为锌银电池隔膜纸的理想原料.对尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维进行表面形貌和耐碱性能分析得出,维尼纶纤维是异形截面纤维;尼龙纤维被氢氧化钾腐蚀后表面出现刻蚀"凹坑".将棉浆、聚丙烯纤维、维尼纶纤维按照质量比例为60:10:30配抄,制备出定量为42g/m~2的隔膜纸,其吸碱高度可以达到37mm/1min,吸碱率为658%,耐碱质量损失率为3.99%,耐碱面积损失率为13.51%,面积电阻为57.4m?·cm2.采用压光技术调整其厚度、添加原纤化天丝纤维调节孔隙结构等研究表明,压光后厚度为85.2μm的隔膜纸面积电阻为39.2m?·cm2,但是当厚度为143.8μm时,其面积电阻达到65.7m?·cm2;原纤化的天丝纤维对孔径30μm~40μm的孔具有很好的调节作用,原纤化天丝纤维的添加比例越大,隔膜纸的总孔隙体积、孔隙率、平均孔径就越低,隔膜纸的面积电阻就越大,原纤化天丝纤维添加比例为10%的隔膜纸的面积电阻达到80.5m?·cm2.采用提高隔膜纸中PAE树脂的用量并不是一种很好地提高其强度的途径,且会导致隔膜纸面积电阻的上升.为了平衡其湿强度和面积电阻之间的矛盾,采用0.5%(相对于绝干浆)的PAE树脂添加量较为合适.浸渍固含量2.5%的PVA-1799可以提高隔膜纸的抗张指数,但是隔膜纸的柔韧性变差,且其总孔隙体积、孔隙率、平均孔径均会降低.由于多羟基的聚乙烯醇具有良好的亲水性,隔膜纸的面积电阻由57.4 m?·cm2下降至53.3 m?·cm2.
- 作者：
- 李会丽
- 学位授予单位：
- 中国制浆造纸研究院
- 专业名称：
- 制浆造纸工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 刘文；陈雪峰
- 中图分类号：
- TS761.2
- 关键词：
- 锌银电池；隔膜纸；面积电阻；孔隙结构
- Zinc-Silver battery; separators; area resistance; pore structure;