本發明屬于蓄電池領域，具體涉及一種有機纖維agm隔板及其應用。

背景技術：

1、agm隔板由化學級別的硼硅酸玻璃纖維組成，這些纖維長度為1～2mm，粗細各不相同(直徑為0.1～10μm)。不同纖維的比例決定了隔板不同功能之間的平衡和隔板價格。這些纖維是親水性的，吸收電解液。隔板中較細纖維(即直徑更小的纖維)的表面積更大，形成的微孔內徑較小，但是價格更高。agm隔板也含有15％～18％的pp、pe等高分子纖維，它們提高了隔板的機械強度，并促進氣體通道的形成，也降低了隔板價格。

2、傳統的高比表agm隔板，雖然纖維細，吸酸性能好，但是往往機械強度不夠，隔板在電池充放電過程中，容易被硫酸鉛枝晶穿刺短路。同時，有機纖維為憎水性，增大了agm隔板空隙，形成開放的氧氣符合通道，氧氣從正極板析出之后，傳輸至負極板，然后在負極板發生還原反應，一定程度減緩電池單只落后的問題同時有機纖維提升隔板抗壓性，減緩活性物質的脫落，提升電池循環壽命。

3、公開號為cn103855346a、cn104201319a的專利申請主要是通過添加二氧化硅改進agm隔板中纖維的組成來提高隔板的性能。進一步的研究表明，上述agm隔板仍然存在以下的技術問題：隔板比表面積小、濕彈性低，蓄電池容量衰退較快；此外，由于玻纖隔板上存在的大孔徑，鉛枝晶穿刺導致短路的預防性能還有待進一步提高，否則仍會影響蓄電池的使用壽命。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種有機纖維agm隔板及其應用，以解決電池隔板耐穿枝晶刺性能差問題。

2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

3、一種有機纖維agm隔板，包括高堿玻璃棉、中堿玻璃纖維、雙組分聚酯纖維和含有氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料的漿料；

4、所述氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料，由以下步驟制得：

5、將氧化石墨烯、去離子水和無水乙醇超聲分散均勻，緩慢滴入苯胺，超聲攪拌，得到混合液；將醋酸鉛粉末加入混合液中，超聲攪拌，水熱反應，洗滌，冷凍干燥，在稀有氣體氛圍下熱解，得到氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料。

6、進一步的，所述氧化石墨烯、去離子水、無水乙醇、苯胺和醋酸鉛的用量比為(20-30)mg：(10-20)ml：(10-20)ml：(0.1-0.4)ml：(150-200)mg。

7、進一步的，所述超聲時間為20-30min；攪拌時間為0.5-1h。

8、進一步的，所述水熱反應為在180-200℃下水熱反應20-24h。

9、進一步的，所述熱解為以5-10℃/min的速率加熱至450-500℃，熱解1-2h。

10、一種有機纖維agm隔板的制備方法，包括以下步驟：

11、s1、將高堿玻璃棉、中堿玻璃纖維、雙組份聚酯纖維按比例混合配制成漿料，然后按照agm隔板制備工藝制備得到agm隔板基體；

12、s2、將氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料、硼酸、氧化鉛粉、硫酸鋇、腐植酸、木質素磺酸鈉、短纖維、乙炔黑、去離子水和稀硫酸混合均勻，得到含有氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料的漿料，將上述漿料涂覆在agm隔板基體上，浸入稀硫酸溶液，固化，得到有機纖維agm隔板。

13、進一步的，所述氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料、硼酸、氧化鉛粉、硫酸鋇、腐植酸、木質素磺酸鈉、短纖維、乙炔黑、去離子水和稀硫酸的用量比為(20-40)mg：(5-10)mg：(4-6)g：(30-40)mg：(15-25)mg：(15-25)mg：(2-4)mg：(6-10)mg：(1-2)ml：(0.5-1)ml。

14、進一步的，所述稀硫酸溶液的質量分數為20％～30％。

15、進一步的，所述浸入的時間為10-20s。

16、進一步的，所述固化的條件為空氣濕度90％～95％，室溫60-80℃固化20-24h。

17、進一步的，所述一種有機纖維agm隔板在蓄電池中的應用。

18、本發明的有益效果：

19、(1)本發明提供的一種有機纖維agm隔板，通過合成氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料，將其制備成漿料后，涂覆在agm隔板基體上，再經過酸浸，固化；具有優良的耐穿枝晶刺性能，延長蓄電池的使用壽命。

20、(2)本發明采用的氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料，具有較大的比表面積，有利于提高蓄電池的性能，其中氮摻雜還原氧化石墨烯避免了氧化石墨烯薄片的團聚，又增強了復合材料與帶負電離子的結合緊密性；氧化石墨烯不僅和硼酸結合緊密，提高了硼的分散性及穩定性，此外還給氧化鉛提供了豐富的沉積位點，以及得益于復合材料自身的化學穩定性，提高隔板的機械性能和耐腐蝕性，也更好的有利于提高隔板耐穿枝晶刺性能，提升電池循環壽命。

21、(3)本發明采用的氧化鉛可以提高氧化石墨烯的導電性能，而硼酸可以改善板柵與活性物質的結合力，從而間接提高導電性和電池性能。

技術特征：

1.一種有機纖維agm隔板，其特征在于，包括高堿玻璃棉、中堿玻璃纖維、雙組分聚酯纖維和含有氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料的漿料；

2.根據權利要求1所述的一種有機纖維agm隔板，其特征在于，所述氧化石墨烯、去離子水、無水乙醇、苯胺和醋酸鉛的用量比為(20-30)mg：(10-20)ml：(10-20)ml：(0.1-0.4)ml：(150-200)mg。

3.根據權利要求1所述的一種有機纖維agm隔板，其特征在于，所述超聲時間為20-30min；攪拌時間為0.5-1h。

4.根據權利要求1所述的一種有機纖維agm隔板，其特征在于，所述水熱反應為在180-200℃下水熱反應20-24h。

5.根據權利要求1所述的一種有機纖維agm隔板，其特征在于，所述熱解為以5-10℃/min的速率加熱至450-500℃，熱解1-2h。

6.根據權利要求1所述的一種有機纖維agm隔板，其特征在于，所述有機纖維agm隔板的制備方法，包括以下步驟：

7.根據權利要求6所述的一種有機纖維agm隔板，其特征在于，所述氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料、硼酸、氧化鉛粉、硫酸鋇、腐植酸、木質素磺酸鈉、短纖維、乙炔黑、去離子水和稀硫酸的用量比為(20-40)mg：(5-10)mg：(4-6)g：(30-40)mg：(15-25)mg：(15-25)mg：(2-4)mg：(6-10)mg：(1-2)ml：(0.5-1)ml。

8.根據權利要求6所述的一種有機纖維agm隔板，其特征在于，所述稀硫酸溶液的質量分數為20％～30％；所述浸入的時間為10-20s。

9.根據權利要求6所述的一種有機纖維agm隔板，其特征在于，所述固化的條件為空氣濕度90％～95％，室溫60-80℃固化20-24h。

10.一種如權利要求1-9任意一項所述的有機纖維agm隔板在蓄電池中的應用。

技術總結
本發明公開了一種有機纖維AGM隔板及其應用，屬于蓄電池領域。一種有機纖維AGM隔板，包括高堿玻璃棉、中堿玻璃纖維、雙組分聚酯纖維和含有氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料的漿料；所述氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料，由以下步驟制得：將氧化石墨烯、去離子水和無水乙醇超聲分散均勻，緩慢滴入苯胺，超聲攪拌，得到混合液；將醋酸鉛粉末加入混合液中，超聲攪拌，水熱反應，洗滌，冷凍干燥，在稀有氣體氛圍下熱解，得到氮摻雜還原氧化石墨烯/氧化鉛復合材料。將其制備成漿料后，涂覆在AGM隔板基體上，再經過酸浸，固化；具有優良的耐穿枝晶刺性能，延長蓄電池的使用壽命。

技術研發人員：黃鑌,范祥偉,杜恩生
受保護的技術使用者：華宇新能源科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28