本发明专利技术属于二次镍锌电池用复合隔膜：所述复合隔膜为两层复合结构，一层为聚丙烯微孔膜，另一层为含有超细聚烯烃纤维的无纺布；所述复合隔膜的面密度为38g/m2~80g/m2；厚度为0.1mm~0.2mm。本发明专利技术中的二次镍锌电池用复合隔膜使电池组装工艺简单易行，两层之间不会出现错位、褶皱现象；隔膜基布在辐射接枝过程中不易起皱，有利于保持隔膜平整；所述复合隔膜通过丙烯酸和（或）苯乙烯磺酸钠辐射接枝，在复合隔膜内外表面赋予羧基和（或）磺酸类亲水功能基团，具有永久亲水性。
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【技术实现步骤总结】
本专利技术属于电池隔膜
，具体涉及。
技术简介
镍锌电池是长期以来受到人们极大关注的一个电池品种，它的优点是电压高(理论电压1.8V，工作电压1.6V)、成本低廉，它的缺点是锌电极易产生氧化锌枝晶，枝晶会刺穿隔膜，造成电池短路，影响电池循环寿命，因此镍锌电池到目前为止并没有得到很好的发展。为了解决镍锌电池氧化锌枝晶的问题，人们采用的主要方法之一就是提高隔膜的抗枝晶能力。其中一种常用的有效方法是采用亲水处理后的聚丙烯微孔膜与传统的无纺布隔膜叠合在一起，作为镍锌电池隔膜。但这种方法也存在一些缺点，其一是采用两层叠合在一起的隔膜给电池的组装工艺带来困难，容易产生局部错位和皱褶，影响电池性能； 二是聚丙烯微孔膜的亲水处理工艺常采用表面活性剂等小分子亲水处理剂，只能赋予隔膜暂时的亲水性能。随着电池循环次数的增加，小分子亲水剂会从隔膜上脱落，导致隔膜亲水性能下降，影响电池性能。另外，可通过辐射接枝技术赋予聚丙烯微孔膜羧基和（或）磺酸基，使其具有永久性的亲水性能。但聚丙烯微孔膜很薄，在加工过程中容易产生褶皱，影响电池性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种克服现有隔膜易发生局部错位、褶皱等影响电池性能的缺点的方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是一种二次镍锌电池用复合隔膜：所述复合隔膜为两层复合结构，一层为聚丙烯微孔膜，另一层为含有超细聚烯烃纤维的无纺布；所述复合隔膜面密度为38g/m2~80g/m2；厚度为0.1mm-0.2μm。所述二次镍锌电池用复合隔膜表面含有通过辐射接枝获得的羧基和/或磺酸基功能团。 二次镍锌电池用复合隔膜的制备方法，包括如下步骤：①将聚丙烯微孔膜置于含有超细聚烯烃纤维的无纺布之下，热复合在一起形成隔膜基材，热复合温度为130-150℃；②将步骤①得到的隔膜基材进行γ射线或电子束辐照，吸收剂量为15-40kGy之间；将辐照后的隔膜基材装入接枝反应器中，加入接枝液，升温至反应温度进行接枝反应，得到接枝率为80/15％的隔膜基材，洗涤、干燥；③将步骤②得到的隔膜基材热轧成厚度均匀的隔膜。优选的，步骤②中，接枝液与隔膜基材的质量比为3-6：1，反应温度为50-90℃，反应时间为3-8小时。 优选的，步骤②中接枝溶液包括如下质量百分比的组分：润湿剂0.5～3.0％，丙烯酸和/或苯乙烯磺酸钠5.0～15.0％，余量为去离子水。
优选的，步骤③中热轧温度为90～130℃；优选的，步骤①中聚丙烯微孔膜的厚度为10～150℃（该厚度范围内聚丙烯微孔膜一般面密度为5～20g/m2，微孔平均孔径为0.05～3μm，孔隙率为40～60％）；优选的，步骤①中含超细聚烯烃纤维无纺布的面密度为30～60g/m2，含超细聚烯烃纤维无纺布由如下重量百分比的纤维组成：皮芯结构复合纤维30％，复合纤维100％，其余纤维0～70％；皮芯结构复合纤维的芯层为聚丙烯，皮层为聚乙烯； 皮芯结构复合纤维与剩余纤维的直径均为10～30μm，长度为3～38mm。步骤①中的剩余纤维为聚丙烯纤维、维纶纤维或尼龙纤维中的任意一种或多种。本专利技术的热轧工序由热轧机完成，热轧机由放卷机、热轧辊、卷取机、加热系统、电控系统组成。本专利技术中的润湿剂属于表面活性剂，可以是下列一种或多种化合物的混合物：十二烷基硫酸钠、十二烷基醚硫酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸盐等。本专利技术的有益效果是：本专利技术中的用于二次镍锌电池的复合隔膜使电池装配工序简单易行，两层之间不会出现错位、起皱等现象； 隔膜基布在辐射接枝过程中不易起皱，有利于保持隔膜的平整；复合隔膜通过丙烯酸和（或）苯乙烯磺酸钠辐射接枝，在内外表面赋予羧基和（或）磺酸基亲水功能基团，具有永久的亲水性。
【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围并不局限于此。实施例1 一种二次镍锌电池用复合隔膜的制备方法，包括以下步骤： ①将厚度为1Mffl的聚丙烯微孔膜置于面密度为30g/m2的含有超细聚烯烃纤维的无纺布之下，经热合机在130℃温度下复合在一起，形成隔膜基材； ②通过电子加速器对步骤①制备得到的处于展开状态的隔膜基材进行连续辐照，控制电子加速器的束流流量及隔膜基材的传输速度，使得隔膜基材接收到的吸收剂量为40kGy； 将辐照后的隔膜基材装入接枝反应器中，密封，抽真空，再将接枝液（步骤②中的接枝液包括如下质量百分比的组分：0.5%十二烷基硫酸钠、1.8%丙烯酸、5.0%苯乙烯磺酸钠，余量为去离子水）从接枝反应器底部真空吸入接枝反应器中，接枝液与隔膜基材的质量比为3:1，控制进液速度使接枝液充分渗透隔膜基布卷，然后加热至90℃进行接枝反应，反应时间为3小时，得到接枝率为11.6%的隔膜基材；将接枝反应过程后的隔膜基材用水洗机清洗，除去接枝液中的未反应物质、均聚物及添加剂，再经干燥机干燥。 将步骤②得到的隔膜基材经过热轧机热轧制成厚度为0.1mm的复合隔膜，热轧温度为90℃。
含有超细聚烯烃纤维的无纺布由如下重量百分比的纤维组成：50％皮芯结构复合纤维和50％聚丙烯纤维；皮芯结构复合纤维的芯层为聚丙烯，皮层为聚乙烯；皮芯结构复合纤维和聚丙烯纤维的直径均为3mm，长度为3mm。得到的复合隔膜经测试：对于30％氢氧化钾水溶液，其表面电阻为47mΩ.cm2，吸液率为216％，吸液率为72s/2.5cm，符合二次镍锌电池对隔膜的要求。应用于AAA型800mA.h镍锌电池，经测试电池IItA循环寿命达318次。 实施例2一种二次镍锌电池用复合隔膜的制备方法，包括如下步骤：①将厚度为45μm的聚丙烯微孔膜置于面密度为50g/m2的含有超细聚烯烃纤维的无纺布之下，在150℃的温度下用热合机将它们复合在一起，形成隔膜基材；②将步骤①制备好的隔膜基材在展开的状态下通过电子加速器进行连续辐照，控制电子加速器的束流流量及隔膜基材的传输速度，使隔膜基材所接受的吸收剂量为30kGy；将辐照后的膜基材放入接枝反应器中，密封，抽真空。 然后，从接枝反应器底部抽真空吸去接枝液（步骤②中的接枝液包括以下质量百分比的组分：3.0%烷基苯磺酸钠、5.0%丙烯酸、10.0%苯乙烯磺酸钠，余量为去离子水），接枝液与膜基布的质量比为6:1，控制进液速度使接枝液充分渗透膜基布卷。然后加热至50℃进行接枝反应，反应时间为8小时，得到接枝率为14.1%的膜基布。接枝反应过程结束后，用清洗机对膜基布进行清洗，除去接枝液中的未反应物质、均聚物及添加剂，再用干燥机进行干燥。将步骤②中得到的膜基布经热轧机热轧成厚度为0.18mm的复合膜。 热轧温度为130°C。[当前第 1 1 2 页
【技术保护要点】
一种二次镍锌电池用复合隔膜，其特征在于：所述复合隔膜为两层复合结构，一层为聚丙烯微孔膜，另一层为含有超细聚烯烃纤维的无纺布；所述复合隔膜面密度为38g/m2～80g/m2；厚度为0.1mm～0.2mm。
【技术特点概要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔国实、党从军、赵红英、崔攀、
申请人（专利权人）：河南科高辐照化学技术有限公司
类型：发明
国家省份: 河南; 41
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