在MH―Ni蓄電池中應(yīng)用新型凝膠改性隔膜

　　圖6是用7.2 mol/L的KOH溶液和吸堿后的凝膠改性隔膜，作為電解質(zhì)組成的實驗電池在25℃下放置12 d后的容量保持率。從圖中可看出，兩種實驗電池的容量保持性能比商業(yè)電池的差，一般商業(yè)MH.Ni電池在25℃下放置30 d容量保持在80 左右。導(dǎo)致這種差異，可能是岡為實驗電池開口。

　　暴露在空氣中所致。但比較兩種實驗電池，使用凝膠改性隔膜后，電池的容量保持率從原先的30%升高到近60%，提高了一倍。其原因：一是凝膠改性隔膜可以很好的保持堿液。防止電池在充放電過程中隨著氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，導(dǎo)致堿液的分別不均及干涸；同時在隔膜兩側(cè)接枝凝膠層，可以有效地吸附在電池在充放電過程中正負(fù)極溶解下的金屬離子，如錳離子、鈷離子、鋁離子等，而這些離子在正負(fù)極間擴(kuò)散正是造成電池自放電的重要原岡，將其吸附在凝膠中使其擴(kuò)散困難將極大降低自放電率，從而提高電池的容量保持率?？梢灶A(yù)料使用凝膠改性隔膜后，電池的高溫自放電率也能降低很多，這方面的研究也正在進(jìn)行。

　　圖7是凝膠改性隔膜在循環(huán)過程中失重率的變換情況。

　　由于隔膜需在強(qiáng)堿及高溫下丁作，因此改性后隔膜的穩(wěn)定性非常重要 如果在使用過程中發(fā)生降解，會嚴(yán)重影響電池的使用性能和壽命 為此，我們在試驗電池的循環(huán)測試過程中也考察了改性隔膜是否發(fā)生降解。采用失重法來表征改性隔膜是否發(fā)生降解，在循環(huán)測試每50次后，取出隔膜，用去離子水洗凈，真空干燥之恒重：測試結(jié)果如圖7所示，在循環(huán)測試的300次內(nèi)，隔膜的失重率很小，除去誤差因素，隔膜的質(zhì)量基本沒有發(fā)生變化，說明改性隔膜沒有發(fā)生降解。

　　3 結(jié)論

　　較好地利用紫外接枝技術(shù)，我們在普通的聚丙烯隔膜兩側(cè)接枝了一層聚丙烯酸凝膠膜，當(dāng)凝膠層吸附堿液后形成凝膠，使電池體系全固態(tài)化。對凝膠改性隔膜進(jìn)行的電導(dǎo)率及循環(huán)伏安測試表明，其作為電解質(zhì)的性能與KOH水溶液相當(dāng)，對用凝膠改性隔膜組成的實驗電池研究表明，電池的充放電性能及循環(huán)壽命均教好，特別是電池的儲存性能很好，與相同條件下用KOH水溶液為電解質(zhì)的實驗電池相比，其容量保持率提高了近一倍。同時在整個實驗過程中沒有發(fā)現(xiàn)凝膠改性隔膜發(fā)生降解反應(yīng)，說明凝膠改性隔膜非常穩(wěn)定。這些結(jié)果都說明，在解決一些技術(shù)問題后，凝膠改性隔膜可以很好地運用于商業(yè)MH—Ni蓄電池中。