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在MH―Ni蓄电池中应用新型凝胶改性隔膜

作者:时间:2011-06-16来源:网络收藏

  图6是用7.2 mol/L的KOH溶液和吸碱后的,作为电解质组成的实验电池在25℃下放置12 d后的容量保持率。从图中可看出,两种实验电池的容量保持性能比商业电池的差,一般商业.电池在25℃下放置30 d容量保持在80 左右。导致这种差异,可能是冈为实验电池开口。

25℃下实验电池的容量保持特性

  暴露在空气中所致。但比较两种实验电池,使用后,电池的容量保持率从原先的30%升高到近60%,提高了一倍。其原因:一是可以很好的保持碱液。防止电池在充放电过程中随着氧化还原反应的发生,导致碱液的分别不均及干涸;同时在隔膜两侧接枝凝胶层,可以有效地吸附在电池在充放电过程中正负极溶解下的金属离子,如锰离子、钴离子、铝离子等,而这些离子在正负极间扩散正是造成电池自放电的重要原冈,将其吸附在凝胶中使其扩散困难将极大降低自放电率,从而提高电池的容量保持率。可以预料使用凝胶改性隔膜后,电池的高温自放电率也能降低很多,这方面的研究也正在进行。

  图7是凝胶改性隔膜在循环过程中失重率的变换情况。

凝胶改性隔膜在循环过程中的降解性

  由于隔膜需在强碱及高温下丁作,因此改性后隔膜的稳定性非常重要 如果在使用过程中发生降解,会严重影响电池的使用性能和寿命 为此,我们在试验电池的循环测试过程中也考察了改性隔膜是否发生降解。采用失重法来表征改性隔膜是否发生降解,在循环测试每50次后,取出隔膜,用去离子水洗净,真空干燥之恒重:测试结果如图7所示,在循环测试的300次内,隔膜的失重率很小,除去误差因素,隔膜的质量基本没有发生变化,说明改性隔膜没有发生降解。

  3 结论

  较好地利用紫外接枝技术,我们在普通的聚丙烯隔膜两侧接枝了一层聚丙烯酸凝胶膜,当凝胶层吸附碱液后形成凝胶,使电池体系全固态化。对凝胶改性隔膜进行的电导率及循环伏安测试表明,其作为电解质的性能与KOH水溶液相当,对用凝胶改性隔膜组成的实验电池研究表明,电池的充放电性能及循环寿命均教好,特别是电池的储存性能很好,与相同条件下用KOH水溶液为电解质的实验电池相比,其容量保持率提高了近一倍。同时在整个实验过程中没有发现凝胶改性隔膜发生降解反应,说明凝胶改性隔膜非常稳定。这些结果都说明,在解决一些技术问题后,凝胶改性隔膜可以很好地运用于商业中。


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