VRLA铅酸蓄电池用AGH隔板及其发展趋势

ＶＲＬＡ铅酸蓄电池用ＡＧＭ隔板

及其发展趋势

张宏±屹

赵昱

只鼓跫羹婴蹙妻些算

摘要：奉立筒竹川顾ｒＡＧＭ嘣饭的发腱所史和生产ｌＺ，一ａ点介绑ｒＡＧＭ酾板的『Ｈ场艘竞争状况，腱氍／ＡＧＭＭ饭术米发腱竹动忠，计筒竹介绍了中材科技“戚计、ｋ部ＩＩ阿ｎ・泼领域所做的研兜Ｉ：作

１

ＡＧＭ隔板的回顾

ｖＲＬＡ（阀控式铅瞒篙电池）在本世盘三７０

由于胜｛

墟功．采卅ｆＡＧＭ技术戏胶体技术

题，Ｈ际上儿乎所有ＶＲＬＡ｝Ⅱ池＃口采川／ＡＧＭ￡

ＡＧＭ技术的核心足使刖ｒ趔细玻璃纤维｝串，【，Ｊ以吸收电斛液，使奠不流动，吸液的１０‘ｎ旧扎隙，作为Ｏ。的通道．使止｝监』。生帕瓤啦收，寅现Ｈ．Ｏ－Ｏ。一Ｈ。Ｏ的循环，他电池密±｝相ｍ小、大电拼ｉ放电性能好，但…Ｊ：属Ｊ：赞液式制造过秤控制小严，还会ｍ现浮充电压小均‘十

卜１ＡＧＭ隔板殛其原材料

ＡＧＭＩＵ池肝发训期所使川的坡纤的化学成成分冉较凡差别，那时，纤维的耐酸性较差．Ｊ

的溶¨ｊ墩也较高，又例如早期晰板的附应允许ｉ５

早期外裳的此粪隔板儿乎１００％郡使卅ｒ用火焰喷吐【．２制备的玻璃微纤维。生产ｊ：岂』熔融的耻埔通过捕扳拉制成超细玻埔棒。玻璃一牵伸成平均Ｊｔ往很细的玻璃纤维，该Ｉ艺能生，

时争今日，商一；＆化的附板已１：阿使ｊｌｊ高比

前使用曲隔扳相比，这种隔扳的成本很高。进，ｒ离心法ｔ艺（如Ｎ２】生产Ａ径为２ｕｍ＾－冉的熔融的琏墙‘『＾刷荆带许多小扎离心器，¨Ｉｒ器避ｊ的小扎甩｝Ｉｊ并蟛成一拨纤维，从离心器

周ｌ村的气＊雌一步被牵仲，高速，高温喷目ｔ气流ｍ

量

；３址

；三

构的隔板，

ＡＧＭ隔板玻璃原材料的化学成分决定了其在酸ｌ｝；Ｉ的・胜能，微纤维对酸有００的湿润角，｝：Ｌ隔板有好的孔隙结构，是‘种极佳的湿润或吸附材料。玻璃微纤维的纤维直径决定了孔的结构和比表而积。目前，大多数公司使用的隔板比友面积为１．０—１．５ｎ１２／ｇ有些公司也用了尺、ｊ－较大的短切连续玻璃加入其ｌ｜Ｉ，直径为１３—１９ｔａｍ为了获得优良的孔结构、高的空隙度和适当的吸液度，必须将４：Ｊ—Ｊ比例的粗细纤维搭配使用，

如下图３的电镜照片，清楚地垃示了ＡＧＭ隔板足由彳；冈粗细宵径的纤维组成：

片外，在减少细纤维『ｆｊ疑工艺研究的初期，设计卉担心由＿ｒ隔板孔住变夫ｍ造成枝ｄ６生长，相应要求隔板中留钉Ｉ西度曲折的通道，最终发现添加少黾的盐类化台物女¨硫酸钠ｒ叮以减少技６６生长，这就免除ｒ对高度曲折通道的需求，从而使得用离心法

ｉ－３ＡＧＭ隔板产品标准

经过约３０年的发展，ＡＧＭ隔板已被全世界多数ＶＲＬＡ电池厂家所认同，目前为止对ＶＲＬＡ电池而．’，１４ｊ没钉ｗＪ。以替｛匕ＡＧＭ隔板的材料。各个厂家对产＾ｂ的技术要求也Ｈ益完善和提高，Ｉ世界上ＡＧＭ隔板的最人生产Ｊ‘商为美国Ｈ＆Ｖ公司，有关报道称，Ｈ＆Ｖ公司ＡＧＭ隔板的年产量近２万吨（没汁能力３万吨），在美闷市场的Ｉ～柑率为９０％，其次较大的公司有法ｆ日的ＢＥＲＮＡＲＤＤＵＭＡＳ、｝｛本的板硝ｆ

ｌＵ

池技

生产的２Ｉｌｍ／ｌ：右的玻璃微纤维任Ｉ国外的大规模应＿Ｉ＿ｆｊ成为现实，

１－２ＡＧＭ隔板生产工艺

术

’ｊＩＩｊ场撒

，Ｉ：

人多数ＡＧＭ［铺板部足川破墒微纤维通过湿法造纸ｌ：艺制成的，｝；｛濉法Ｉ：艺简啦，ｊ：意如Ｆ：

ｌ计算机监徊垛度１

（含人滓Ｈ硝）、南京双威、，！ｉ森堡ＡＭＥＲＳＩＬ（现

会论文

陌丽旆而而赢雨菇丽诵

为Ｊ，提供加Ｉ：性能良好并能保证蓄电池稳定Ｊ：作的隔板，纤维在成形网的垂ｌＪ！［疗向ｆ：和水平方向Ｅ的分前ｊ密度及均“眭是至关重要的。在隔板收卷中所用的张紧程度也很重要，久紧会导致抗张强度、托仲牢和厚度的损火。在肘普通造纸设备进行改善的基础ｌ＿＝才能够产生出均匀性好和具有孔隙结

已停』帮ＡＧＭ）、南京阿尔发／贝塔和营Ｌ１Ｈ捷。

美国阿前无专用的隔板标准，所采用的测试方法为ＢＣＩ（国际电池ｍ会）方法。日本也有多年的隔板生产历史，其标准ＪＩＳ方法Ｃ２３１３１二１９９０年首次颁布，主要使用了二微孔橡胶隔板、强化纤维板、合成纤维隔板、合成树脂隔板。另一标准ＪＩＳＣ２２０２Ｔ－１９９５年颁布，上要使ｆｆｌ于玻纤隔板用玻璃棉。我国ＡＧＭ隔板的研究及生产史已有卜多年，机械部曾丁．１９９４年颁布了ＡＧＭ隔板的技术标准

薹薹垂一Ｔ

ＪＢ／Ｔ

７６３０１

１９９４，１９９８午卫通过ｒ第版法国ＢＥＲＮＡＲＤＤＵＭＡＳ公可的ＡＧＭ晰扳采川企标，其技术要求也竹通越罔Ｉｇ帕胜览会艟与其的变梳巾耩僻。

扯吲内，ｍ十Ⅲ史熳行业发展原ｌＨ，Ｕ前的ＡＧＭ附饭标准Ｌ经在搬人雅鹰Ｊ：小能适应“ｊ前行业的技术和发腱螋求，迫切商蜉进｛，修ｌｒ，洗…带电池研究晰已绎丹ｆ号虑标准修订的Ｉ作

２目前的市场状况和未来的走势

经过愈３０多年们发胜．ＡＧＭ挂水币断提舟，

性｛口ＶＲＬＭＩｉｇ的技术不断止向成熟。电池的应川

领域簌僻小断的目凡，从址州Ｈ能川Ｊ‘垭挑』℃电池，刨蚓々已ｒ汪Ⅲｒ邮电、ＵＰＳ、ｌｂ力、铁蹄等

领域

２—１、国９ｂＶＲＬＡ电池及隔板市场的竞争状况

缓‘Ｈ＆Ｖ公－ｄ“柴篇文章ｔｌｔ对旧际ｌ：蚓定ＩＵ池

－Ｉ卟川利一盎的ｄｉｆｔ巳｜，ｉｔ场分书ｆ＾况发儿班腱动愈所作

曲统计（见＾１），旧际ＪＩＶＲＬＡＩＥ池＿：通讯｛／＇，ｉｋＪ：的应川１１Ｉ卅．ｒ－儿于、ｒ世ｉＩ：ｔｈ（２００３年的应川份额达到４１％），起到半址轮前的怍川

接区域统｝｜，Ｈ河北筻、映洲、虹洲、｜｜奉和印度上牛ｒ整个仑球的Ⅲ定电池的ｒＨ场总２＾，”巾中１日、爵湾地Ｍ歧其削ｊ』ｆ地Ｌｘ．ｈ垲瓜分ｒ小街ｌＵ池的ｒｈ场，另大密电池１０据了约６０—７０‘”的仝球固定电池市场，片上蜉应刷领域为针对ＩＵ｝Ｋ．ｆｉｌＵＰＳ｛ＩＩ源，Ｉ螋生产商¨前仍然粜一Ｉ吖ｆ＿北羹、眈洲苫Ｋ域，１Ｈ近求＇ｆｆＩ｛＇１ｒ…日、弁湾厦埘迪地Ｍｊ工移和发艟的趟势

从发Ｊ“的角膻讲，北盖一１『场经肌ｒ

２００１—

２００２年电池生』４的负增比后，自２００３年始达到ｒ

酬的增幅，而瞅洲｜Ｉ腑也ｍ现ｒ３％的增幅．Ｊ！订

１３木仍然住处在下降区。据币完宁统计，目自ｉ政、蔓等过Ｘ，ＩＶＲＬＡ电池的ｒＨ场总需术啦约为３０００玎Ｋｖａｈ，前ｑ＇ＡＧＭ电池占６０％，｝ｆＩ啼怙ｉ｜以ｌ市场时ＡＧＭ的需求情约｜ｆ１｛２５０００

３００００ｎ

ＥⅫ粜接ｑ：坩

＂外值僻甫点捉ｍ的足国＃［＇ＶＲＬＡＩ［Ｌｆｇ枉汽乍领域内应刷的发展曲势，

‘足“密封化”取代传统

的少维扩蔷电池Ⅲ十聃动电埠已是”必然的发胜趋势；。星在奔驰、盅吗等ＩＩｆ高ｆ’代车ｆ新增的用丁给午载电子产晶如啦椅加热、乍川冰辅、微法炉等的供电电源；第一个是反映汽乍行业的最新戍川技术方『ｌ町，如ｓｔｏｐｇｏ（起动一停乍），ｓｏｆｔ（助山制

动）；ｍｉｌｄｍｉｄｆｕｌｌ（挪分和仝郎秉川混介供电电

源）等技术都已经或尝试在乐川ｉ埘控密封钳酸苗电池电池蝼Ｊ－幸球汽乍的卜凡僳冉琏返个一¨场特台

１分Ⅱ删的，ｍ而ｆ晰的Ｉｉｉ］胚ｔ；Ｐ．．ｔｇ多，ＡＧＭｆｌ，ｄｇ还冉砒多『作需蛏解挑，如。晰板性能效性叫题、州板型好的钓什机械化装雕牛』“线ｍ小楚｝１７ｔ｛ｉ。线的６ｄ逝、提出附极的讲幢以扶甜ｌＵ池』ｒ命期间稳定的电池内Ｊｔ缔力从而慊ｈｉＩＵ池心ｆｏ＂的ｊＵ鼬锋２—２国内ＶＲＬＡ电池的应用和发展概况

２—２—１ＶＲＬＡ电池的应用

‘邮电通ｆ＇行，Ｉｋ足铅敝薪电池｛？妥Ⅲ一，儿用量的廿之由ｆ日控式铅陵藩）ＥｆｔＢ，１４儿比例小断ｆ一，嘲挖式精ＩＵ池在此领域的下均年上曾长述鹰趔过

１Ｓ％

’电山东统巾桁封锵艘篙电池的使川份额１、断上升，埘控』ｔ密封钳睦精电池将＾今后儿年大胤帧楷

町逃１５７“

＋镬蹄郇Ｉ¨女川埘挖』℃削川钳瞄藩电池作为内搏！机乍ｒ；动、ｆｉ廿，ｊｌｉｔ【＂ｌＵ源、铁进部已鲐决定杠未束逐步虹换¨』℃ＩＵ池，这个，¨场衙求啦的年增艮遵

Ｊｇ在２０％“Ｊ．

‘ＵＰＳＩ乜源所刚帕电池仝酃为一｝－４、型褂封电｛Ｆ增Ｋ举在２０‘％以ｌ

４｝Ｕ动ｎ行年托中ｌｑ的前求｜｜Ｚｉ垃切，１日外＃宋朋膏，

．卜。｜＿Ｊ＿纪址中【ｑｌＵ动自｝ｒ午的火Ｆ

Ｈ前

ｌＵ动自行车眦性的电池大部讣为“小棒ｌＵ池”，即＋…ｒ风力发电和Ａｍ能世电扯巾Ｉｑ冉充足帕ｎ义，近｛ｌｊ束发腱迅速

’我１日的军Ｊ：’¨ｋ对Ｎ挖式错封铅曦料ＩＵ池也冉

定的佛求艟

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代传统ＪｆＩ】电池，近年桁蚶，ｌｂｆｇ的＊球啦卅长速度

池，随并计算机在Ｉｑ内件艇，’，之眦妊帕ＵＰＳＩｎ源纶世政进的砒ＫＪＣ擀王寸铅醢精ＩＵ池，时ＡＧＭ隔板一ｈ场足个强劫的带动山

然赉源，刘解挑能源蛳缺和肼，境污染ｆ￡仃ｍ＾意

２—２—２国内ＶＲＬＡ电池的市场发展概况

首先我们来分析通玳、电ｈ、ＵＰＳ电源二个板块的市场发展悄况，罔４给出ｆ－麦电池即通讯朋铅睢电池、电力ＩＩＪＥｌ，艟电池和ｕＰｓ用铅酸电池的市场发展状况，嬉中通ｉ｝ｌ；ｆＩＩＵＰＳ电池儿乎全部使卅ＡＧＭ类ｊＵｉ也，耐ｌｎ山川卅酸电池Ｉｌ・ＡＧＭ电池的使川份额。Ｉ强劫增妊的势头，侦汁ＡＧＭ类电池的使用比例超过６０—７０％。这样ｎｎ＊初步预计２００５｛ＦＡＧＭ类电池存１．进领域帕总需求戢可以选．｛９６５０一７００打ｋＶＡｈ

霞

２－３国内ＡＧＨ隔扳市场需求状况

住ＡＧＭ电池中黼板Ｈｌ々总材料价格的５－

孪赢删；

儿次我们求分析铁路内燃机）ＩＩＡＧＭ铅睢电池的市场状况，据打共文献于Ｉｉ甘，浚类川逮铅酸电池的市场在２０００４１．为３０ｋＶＡｈ，片ｆｉ以母年１５％的速度在增妊．旧此２００５年的实际衙求咕颇｝ｌ町以选到４０万ｋＶＡｈ。

最后我们来分析电动自行年铅酸屯池市场，２００３｛１冉相毙侦测，２００４年我ｌｑ电动ｆｌ｛ｒ丰年产Ｉ＾为５００打辆，３年后年产啭撷计将达到

ｇｏ

ｔ０００万辆，２００８４１：我同电动自行年钆舍圳耵世将突破３０００ｈ辆

儿发腊趋势如罔ｓ所爪，罔

８％，它足所冉电池邮件中最低廉的，佩所起的阼Ⅲ却举足轻砸，仅冼Ｊ：一负极板，成为ｒ电池第ｊ极板。吲此为ｒ保“电池优良的使用性能，电池Ｊ家＾选Ｊ钉晰饭时，币能仅从１，约成本的ｍ庇…监而选用尽量少和低价的黼饭。专家建改ＡＧＭ电池使用的晰板壁为≥２９／Ａｈ或盟多．这样有利ｆ：电池ｉ※放电后的慨复能山和提高电池低教率艘电容啦和循环寿命．

保守的１ｆ－计我们可以计算出Ｈ前『ｑ］，ｑＡＧＭ隔板在通Ｊｎ、电力、ＵＰＳ（Ｉ｝铁路内燃机卅ＡＧＭｔ＊酸莆电池上的需求晕为１２０００吨／年。

按２００４｛１１栅我国电动车保有量保守估计６６０＾＂辆，井ｎ３’年新增产量为６５０万辆计算．根槲电动ｆＪ行乍每ｑ．以２０％的发展趋势，保守的预测附饭帕需求竖如＾２，Ｌｉｌｔｉｆ给ｍｒ该领域束求帖颅测。

６纶出ｒ我国电动自行牛生产上的地域分配情况。

图＊

——』三．坚业当业生丛坐型堕蹬曼＿—一竺巡窆篓璺矍竺艄４

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１№４

辆电动自行牟的使用年限平均为５年，而电

池一般只能使用１年左右。闻此・辆电动冉行车的

最少需要消耗掉３－５组电池。斟此电动自行车电池方而包括新购买电动午ｆｉ己备的电池和电动自行车更

蕊圆圜蕊■圣萋垂千

概括以ｒ的数册．我们十难发现２００５ｒ，Ｉ［ｔ，１内晰榧的『Ｈ场总的甫蜚聃接近１６０００ａ，｜ｆ

如果按Ｉ］±统ｉｌ刮２００８年倥慢电曲ｆｌ｝ｒ车的前求ｌ＾槐迟到近９０００吨，哪ｔＵ动ｆ｛行牟ＩＩＩＡＧＭ隔板特Ｈ撕‘Ｆ１ｔ均增Ｋ４０“＾右帕速虚逊猛发腱ＪＣ他ＡＧＭＩＵ池的，Ｈ场自『按年增比１０１，４求¨竹，蕾２００８１ｆ的饵［上｜ＩＡＧＭＪＦ场存啦将接近１７０００口｛这样，节２００８ｑ｛ｌｑ内ＡＧＭ嘶概的。想需求艟将为

２６０００

Ｄ４ｉ／，，Ｉ，这还泄仃将Ｈ外“接从中ｌ目进【Ｉ的

ＡＧＭＭ饭也捕“内

２—４国ＲＡＧＭ隔板生产的竞争状况

ｌ目内ＡＧＭ晰板』“一¨丌霞和趼免始ｊ。８０／，ｉ代－ｌＪ螂，“『ｌ｜｜ｔ的由Ｍ脏墙纤维研究泄ｌｌ＿耽帮‘研充所（现ｎ的－ｌ，村科技“喊书业部），杠ＪＦ发年ｆ１Ｊ防毒

向ｊｏ川破墙纤维审７（过滤纸的基础ｌ，，扯１日山率先

研制和Ｊｆ发成功ｒ采川ｒ潞法造纸Ｊ。Ｚ４产的脏璃｝ｔ维ＡＧＭ硝饭，蚌进节ｒ，壁约为８０吨／‘｜的生，线．１１时帕“Ｉ价为１００Ｊｃ／ｋｇ以Ｐ

８０４ｆｉ代末蕾１９９２‘Ｂ，南京破璃纤维研究世计院先ｎ¨国内近１０个吓ⅢＨ域，转【Ｌｒ愈ｌＯ祭ＡＧＭ啪板牛』纯，总的生』“啦接垭２０００１１Ｅ，为推动ｌｑ内隔扳－¨场的发胜奠定ｒ个良蚶的堪础，川

时也＿ｆ＿＿＿外ｒ竞廿呐件舔

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Ｉ｛ｉ）；（玻璃纤维研究【￡计院转制为个－Ｉｋ，

井将ＡＧＭ蹦概作为市静Ｉｋ的ｋ呼，。品，ｒ１１９９６年

争２００５年，－Ｉｒ村科技烈戚事、ｋ郭块建证ｒ１０条破璃纤维ｍ洼墙纸堆Ｊ。线

ＮＩｌｆ７条乍产线ｅ门Ⅲｆ：

ＡＧＭ隔饭的生产．ＡＧＭ附扳总的年生产能力已达到６８００吨，尢论址生产线的技术水ｈ产ｄ＾质｛＾ｉ￡是市场＾冉苹方而样＾槲ｒ¨惴领先的地１１ｊ＿

…Ｊ【日内ＡＧＭ电池ｒｈ场自９０年代中后瑚ｍ现ｒｍ猛发腱帕井＊，１日内州板隹产』采也如雨』ｉ存剪般出现．ｊＣ乍』“技术肇本ｆ．在胤Ｉｈ转北技术Ｊ：揶进行ｒ虹新．¨前１日［ｔＩＡＧＭＮ板Ｊ家愈３０宋，堆』“线在６０条雌ｈ年乍Ｊ’能山超世２５０００１１｛，越越府ｒＵ酊¨场的谢求能力，ｒｆＨ蜕附极－Ｈ场世＾ｒ前所术订的矗争阶段．１螋＾耻为：Ａ、ｌｈＪ：竞廿导敛』“品和质啭不断提商Ｂ，前几年乍Ｊ“成术ＩｈＪ

规模化ＩｆｉＩ十断ｒ降，ｆｆｌ随着近‘州年原油和燃料－Ｈ场价倍快谜增Ｋ，ＡＧＭＭ概成本卫出现ｒｒ升的趋势－Ｃ、ｍＦ疰廿的Ｉｆ热化，产品的价格不断Ｆ降，｛｛ｌＯ｛ｉ：浒的１００ｊ÷／ｋｇ，Ｄ、

衅ｒ毒的ｆ“品艟

；ｔ严币４：ｆ｝倍，十仪扰乱ｒＩｂ＂场，还娅Ｉ剧ｒ１１『场炸垃的甚化

ＩＩ】Ｍ１日山比较九的附板』采１１：３５宗，都足『日内比较‘＾的４ｒＪ采，包括＾沁１１硝，南求阿尔浊／贝逃、营【ＩｌＩ揭、浙ｉｌ：口水等返Ⅱ０企业Ｎ前的生产线总数约为１５－１７祭，年乍产能力总汁超过ｒ１２０００吨Ｉ；ＩＴ｜＝ｌ｜－ｑ科披南康理戚６８００１Ｐ４ｉ的乍产能力，这儿采人证业的，＃Ｊ“能ＪＪ就超过ｒ１８０００＂｛ｊ＃他小伦牝的小』。施～／ｌ：１００５００，４Ｂ不等ｔＨ产ｄｈ质地２７谜衅大企业¨比还是订定的距离，１｛ｉ在价格竞争Ｊ：却处ＩＪ－ＩＩ＆ｔ奠活帕地ｆ々

Ｉ｛１８为ｌ目Ｉ＾ＩＡＯＭ晰板ＩＩ脯ｑ・产ｋ域市¨蚓和市场需求隈域的椰Ｍ听意Ｋ１，ｒ＿永ｌｌ掘ｒ吗内城大的ＡＧＭ隔板『Ｈ场份铆ｉ，ｊ占‘Ｉｔ４：倪彳『‘些圻生悠久的牛产Ｊ家如雄稍、州小、ｔ成等，适会壤ｒ夫批来自¨本、疗湾、蔓阳的独资或什资余、№，如黄黄、ＣＳＢ、汤拽、牛然（Ｅｎｅｒｓｙｓ）等，该Ｋ域ＩＵ池产曲出ＩＩ皱比较人，产品的批世凡。

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而与之不相适应的是，国内隔板厂的分布却呈现另外一种格局，即接近５０％的隔板产自于江浙一带（图９），这种与需求分布的４；相适应，也造成了一些竞争的加剧和成本的浪费。相对而言江浙一带隔板厂家的技术较为先进，管理较为规范，产品质量有保证，但生产成本比较高，产品的价格比较

近几年来，随着国内铅酸蓄电池行业的迅猛发展，国内玻璃微纤维产量也急剧增加，但是到了２００３年底，由十国家西气东输工程正式启动后对天然气加强ｒ规范管理，从而使得ＡＧＭ隔板片Ｉ原料玻璃微纤维的供应ｆＩ：现ｒ椎常紧张的局面，因此，如何应对这样的局面，是国内同行和电池厂必须要共同考虑的话题。

高，在比拼价格时往往处于劣势。

２－５ＡＧＭ隔板原材料的供应现状

３新型ＶＲＬＡ电池及ＡＧＭ隔板新产品

３＿１新型ＶＲＬＡ电池

随着对新的电池产品的不断开发，对

ＶＲＬＡ电池的性能和应ＨＩ提出了越来越多的要求，ＶＲＬＡ电池以及材料技术的更新迫在眉睫，因此一

国家发展和改革委员会、科学技术部联合发布的“当前优先发展的高技术产业化承点领域指南》第１３７项高性能电池以材料莺点领域，该指南明确提出要ｌ

“注霞解决高性能全密封铅酸篱电池的原

材料及配套的供应”，这足以表明今后电池材料的发展是行、Ｉｋ发展的父键。

由于ＡＧＭ隔板所用原料玻璃微纤维的育接成本中，天然气的成本占了６０％，电力的成本占了１５％，随着全球范罔内的原油、天然气和液化气等燃料和电力价格的急剧攀升，从而造成玻璃微纤维的价格直线上升，在可以预见的很近的将来，国内玻璃微纤维的售价将会处十一个不断上升的通道中。对十ＡＧＭ隔板的生产成本来说，燃料（主要是柴油）、电力和水占据，成本的３０％，再加｜：电池生产厂家迫于铅价的不断上涨和电池业内的过度竞争而导致的电池降价等方面的冈素，使得隔板行业面临了前所未有的压力：一方面为ｒ保住市场不得不对隔板降价，一方面又要对原材料和生产成本的价格上涨，行业迅速进入了徼利时代，整合势在必行。

表３列出了中国石￡酸盐学会玻璃微纤维分会所统计的２０００－２００５国内玻璃微纤维的总产量，其中约有８５％左右被用于生产ＡＧＭ隔板或类似的保温材料（含部分出Ｕ）。

些Ｖ融Ａ电池的新晶种和新的用途在不断挖掘，同

时也面临了一些其他产ｄ占的挑战。

众所周知，未来电池应用领域的竞争热点将会在电动车（ＥＶ）和混合电动车（ＨＥＶ）应用上面，其诱人的市场前景，推动了产品的更新换代。表４对比ｒ目前ＪＦ在研制的应用于电动汽车的蓄电池的性能，这些电池为ＶＲＬＡ铅酸蓄电池、卷绕式铅酸蓄电池、水平式铅酸蓄电池、镊氧电池、燃料电池、锂离子电池、镍镉电池等。经过多方测试，电动车用蓄电池的性能对比如Ｆ表：

衰４

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ｖＲＬ＾箬１瞎誓电池巷饶，≮材１晴蔫电池求ｒｊ℃ｌ｛｝艟羹ｆｎ地键毓Ｉ｝ｌ曛博，ｔｔ乜穗钾旌ｒ｛乜池镶锅ｌ乜池

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４－¨安掣Ｉｎ池抖能的比较

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由Ｊ：友町见，卷绕式铅酸电池不仅继承了铅酸电池价格低的优点，而且在比功率和循环寿命ｊ：柯１ｒ很人的改进，尤其湿箐的表现为其极高的

年度

２∞Ｏ

国内玻璃徽纾缍ｆｆｊ总产量（Ｄ

６５００８２￥０１１４５０１８０２９

增妖粤

性价比，在上述电池中它的价格将是最便宜的。它将足未米电动汽车的理想电源之一，必引发ＶＲＬＡ电池行北的一次变革。

综合来看，在未来的十年内，混合动力车的价格将是制约其大量应用的前要凶素，卷绕式密封铅酸蓄电池由于其良好的性能和相对低廉的价格无疑将是近）Ｌ＇币－ＨＥＶ用电池的有力竞争者，近年米，美英等国都建立了专ｆＪ的研究项目，尝试

２００ｌ

２００２２００３２伽１４

２６６％３９１％５７５％４６３％ｏ％

２６３８２、２∞∞

２∞５

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将卷绕式ＶＲＬＡＢｌｌＪ于ＨＥＶ以替代镍氧电池，并取得ｒ不错的成就

便以该粪电池的开发就足咀时未来ＡＧＭ电池及嘣板的发展充满信心．其他新产品坯包括：水下，Ｃ电池、舣饭性泄¨电池、连续铸造辊压板栅结构、薄片电极、内傩化排’ｔ瑚绀构等ＶＲＬＡ电池，

３—２ＡＧＭ隔板新产品

批新型

①湎浅公ｒｄ研制的新刖隔扳

汤浅公司研制ｒ种秉ＪｌＪ｛ｌｔ／细纤维搭配使Ｊ１】的新型多层孵板，通过埘节晰板中车Ｈ纤维的含量，术提高稍饭的密度、毛细ｒ升尚度和ｆ均扎雉起到ｒ防ｌｒ夫电流放电Ｆ的技ｄ６短路、提高深寻黄使

ｌ“Ｅ．．１】ｊ斛ａ‰ｌｌｍｔ。ｌｍｔ《

④堑台纤维黼饭

采用１００％破璃微纤维的ＡＧＭ蛳牺时机械媪度

低扎仲强鹰低，为，提苗＂Ｌ械ｒｌ：能。＾瑚璃纤维中

捧入５－３０％的书料纤维，拉仲强度”』以提商倍，平均扎任从ｌＯ微米提尚到１６微水，性能对比见丧５所果刚的辆料纤维如冉机艘埔纤维、聚已烯纤维博¨本Ｇｓ公司丌瘦ｒ新的先进ＩＵ解液吸收村

抖，‘种称为ｓｗＰ｝Ｆ维（ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＷｏｏｄＰｕｌＰ）．ｓｗＰ棉址种卦ｊ的壤丙烯或壤￡烯纤维，耵很好的弹忖＝，许用低熔点的聚酣纤维紧紧地林在起，这种新’“嘶饭ｎ艘聩讯谰“后以投＾充放电过栏中极板的傩秘发生蹙化的情毗Ｆ．隔板的雎力坐化很小，ｌＮ此人人的嫂博ｒ电动午电池的椭环使Ｊｔｊ寿命图１２为ＡＧＭ附板和ｓｗＰ舴｛ｈｉｌｂ池］／１１Ｊｌｉ－减雎ｒ的变化Ｈ‘意幽

刖冉命的｝ｌ的眩种嘲板鲋ｌ纤维址靠近撮板，以攫

商极板反映所衙的ＩＵ解液．防止渫循环过雕－Ｉｒ电解液的分脏．ＩⅡ十ｎ纤维则啦收游离的电解漓，肝提高气体的扩敏。陵隔板的结构爪意图见隔１０，

该类附板的盯艇思路与湎瞧公ｔｄ类似ｍ干正极放电时需坚消牦较多的酸，ｑ此考虑将ｌ｜ｆ『纤维的面（高比表而税）对若ｌｆ。极。也可以将细纤维１２Ｅ对着ｌｌ－搬也对若负拙，使ＩＵ池的商倍＝牲放ｌＵ性能褂到夫凡嫂蚌，义町以巫好地听ｔｌ：债极的Ｈ｝枝品夺透隔板

③多层混台嘣板

ｎ沫衙环使用岫电池・ｈ为ｒ更好地防ｆｆ：册住附板巾的执８１｝１１穿透附板，一种如【目１１所水的多瞄混台晰板得到开垃它址杠ｌ丐层高比＾Ｉ“秘削纤维隔扳ｔ｝ｒ删建ｒ微孔骧＾自腴。

Ｈ‘’年为８０％，孔径为３—５微米的

至ｉ三

：４住

；

⑤改性聚乙烯隔板（ＡＪＳ）该材料称为酸凝胶型隔板（Ａｃｉｄ

Ｊｅｌｌｉｉｙｉｎｇ

“贫液”，这些孔道有利于Ｏ。的迁移，进一步提高了氧气复合率，大大减少了电池析气量，改进了电池的性能。

Ｓｅｐａｒａｔｏｕ－ＡＪＳ），它含有超高分子量的聚乙烯和

一定量的硅停留在隔板的ＩＬＮｌＩＪ，Ｄ．Ｐａｖｌｏｖ等研究将改性的聚乙烯隔板试用于ＶＲＬＡ电池，具有成本低、强度高、保持初装压力不变的特性。该隔板的特点是孔径小，平均为０．２微米，隔板受Ｊ蕞时厚度减少很小。ＡＪＳ的缺点是扎率低，仪为８１％，电阻高，降低了隔板与活性物质的接触，当吸酸饱和度达到９４％时容量损失约４０－５０％。实验灰明，’冀向此隔板加压时其厚度的变化非常小，将ＡＪＳ电池与ＡＧＭ币ｎＧｅｌ电池做了循环性能对比，结果表明该材料是有希望的，未来它或许会取代ＡＧＭ隔板而用于Ｉ毒容量电池并赋予该类电池优良的循环性能。

⑥惰性填允剂

在ＡＧＭ隔板中填充惰性颗粒到大孔径中，以改善隔板结构和孔径的分布，提高隔板的比表面积，对提高电池的放电性能效果显著。实验结果表明电池的循环使＿｝｝ｊ寿命和可靠性有提高，循环寿命提高４００／０。其原闪是填充剂使ＡＧＭ的孔径变小，增大了Ｐｂ枝晶穿过的阻力。由于比表而积的提高，提高了酸的附着能力，吸酸量增加。被选择的惰性填充剂有化学与电化学惰性、粒径小、比表面积高、价格适中，盘Ｈｓｉｏ：微粒。

４双威在新型隔板开发领域的工作

４－１卷绕电池和水平电池用薄型隔板的开发

２００３年中材科技双威事、ｌｋ部申报并获得了同家科技部项目“高容龟卷绕式铅酸电池用隔膜的开发”项目。该类电池所使用的ＰａｓｔｉｎｇＰａｐｅｒ是以后总厚度极其薄（０．２—０．３ｍｍ），性能特殊的隔膜，对隔膜的抗穿刺性、带Ｋ吸液量、吸液速度以及隔膜吸液后的压力变化情况有非常严格的要求。在电池中所起的丰要作用为包裹讵负极板，隔离极

板与ＡＧＭ隔板之间的接触，具有防ｌ卜铅膏脱落，提

供人的比友匝积，以利ｆ人电流放电和防止极板枝晶穿透的作用。

该产品不仅对原材料的性能有特殊的要求，需要经过专门的开发、生产和配比，尤其关键的是普通隔板生产线无法生产出这种产品。该产品对生产线的技术含量要求高，产ｄ＆的一致性要求高，原有生产线无法满足该类产品的生产要求。为此中材科技舣威事业部专门设计了一条与其他湿法隔板造纸线完全４；同的造纸乍产线，从制浆、成硝、烘干工艺上都进行ｒ全新的突破，完全改变了以往的７Ｅ产：『：艺。２００４年初完成ｒ生产线的调试和产品的试制，目前产品已成功用十国内外一些卷绕电池。由于水甲式铅酸电池同样需要类似的产品，因此权威的薄型隔膜也批量提供了相应的国内外客户。

国外专家预测，ＰａｓｔｉｎｇＰａｐｅｒ在未来或将会被大多数电池所接受，它可以取代传统的阀控式铅酸电池，用丁通信、铁路等，并赋予电池装配和性能上的许多改进。在汽车领域，该类铅酸篱电池在未来将会取代传统的铅酸电池，在电动汽车电源、传统汽车电源、混合电动汽车电源（将汽油机与电动屿达结合，低速行驶时只用蓍电池，全速行驶肘片ｊ汽油机）等方睡占据较人的市场份额。４＿２富液式铅酸电池用ＡＧＨ隔板的研究

中材科技双威事业部在２００２年开始进行了含有憎水纤维的新型隔板的研究，该隔板的优点为有利于氧气的迁移，增加了电池的工作的Ｊ二作电解液量，组织或延续了电池的“干涸”状态，进一步延长了电池的使用寿命。

⑦添加双组分有机纤维的ＡＧＭ隔板

为了提高隔膜的机械强度，ＢｅｒｎａｒｄＤｕｍａｓ开发‘种特殊含８％合成纤维的隔膜。使用

电池技术与ｆ酊场报

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的合成纤维具有良好的与酸接触性能和伸展性，添加后可以明硅改善隔板的剌破阻力。所选的合成县委往事双组分纤维，其中内核提供强度和硬度，外层在造纸机器干燥时融化与玻璃纤维结合。由于耐刺破阻力的提高使得电池的短路现象得到较好的遏止。另一方面，与添加８％合成纤维的隔膜比较，标准ＡＧＭ的毛细吸酸高度和孔径分布的特性没有什么改变，蓄电池的电性能等同或高于１００％玻璃微纤维ＡＧＭ的蓄电池。

⑧富液吸附式ＡＧＭ隔板

为解决电池干渊这一难题，出现了富液式电池技术，相应开发了富液式吸附性隔板，这种隔板是在玻璃纤维中加如一部分憎水性能很强的ＰＥ纤维而制成的。ＰＥ纤维问形成的孔具有很强的憎水性，成为氧气传输的直接通道。不管电池是“富液”还是

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从表中可以看出，不同含量憎水纤维的隔板其性能有着一的差异，随着憎水纤维含量的增加，强度有所提高，吸酸量丰Ｈ对下降，最大扎径差异变化不大。但含量超过１２％以后，强度下降明显，这是因为太多的有机纤维破坏了玻璃纤维之问的硅溶胶膜，同时降低了纤维之间的结合力，也使吸酸量这个重要指标Ｆ降明硅。

为了对比普通ＡＧＭ隔板和含憎水纤维隔板所组装的电池性能的不同，分别用普通ＡＧＭ隔板和憎水性隔板组装ｒ电池，并测试和对比了电池的个项性能，结果如下：①化成Ｉ：艺：憎水隔板组装电池失水较普通隔板极少。②密封反应效率：憎水隔板组装电池密封反应效率比酱通隔板好，见表７。③电池循环性能测试：憎水型隔板明显好于普通隔板，普通泡蘑菇隔板容量Ｆ降较憎水璎隔板明显（图略）。实验说明含憎水纤维隔板的电池对延长电池的使用寿命有利。

４－３ＳｉＯ，微粉的添加对改善隔板性能的研究

①添）ＩｌＳｉＯ。徼粉降低电解液分层

如何提高１００—３０００Ａｈ大型密封铅酸电池的寿命是该类电池目前的重要问题，其中的因素之一为降低电解液的分层（ｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）现象。早在１９９５年我公司就开展了该项工作的研究，选用了粒径５—６微米，比表面积２００ｍ２／ｇ的ＳｉＯ：微粉进行添加实验。实验发现适量的添加可以较好地抑制电解液分层现象，增加隔板的吸液保持性能、提高隔板的抗震动和耐酸煮性能。

我们将添加ｆＳｉＯ：徼粉的隔板提供给有关电池厂家进行了电池性能测试，结果显示在一定添加量

下，电池的循环寿命明显提高。同时这种改进型的

电池在稍大充电电流情况下，失水并不明显，而普通ＡＧＭ隔板在此情况下电解液会过早地消耗掉。

②添］／ＨＳｉＯ：微粉提高隔板的抗振动性能在电动自行车隔板的设计中要考虑电池的使用工况，即如何保证隔板抵抗一定的振动条件。实验发现，由于ＳｉＯ：微粉的添加，加强ｒＳｉ－Ｏ键的结

合，原冈是ＳｉＯ。微粉具有极大的比表面积，而且在其表面还分布了非常多的微细孔，这些都增加了酸性条件下玻璃纤维之间和与微粉之间的反应和相互结合，它可以保证电池在高振动使用环境之下的湿强度性能，这种高的湿强度町以满足电动车电池在非平滑路面上的应片ｊ条件。同时给类隔板还具有阻止隔板因电池过放电循环而导致的破碎的现象，而含１０ａ％的低表面积全玻纤的隔板很容易出现此种现象。

目前本公司专门研制开发的电动车用ＡＧＭ隔板在Ｉ司内电动自行车行业获得了很多客户的青睐，为国内电动自行车隔板的第一大生产厂家。

４＿４玻璃纤维连续单丝毡和ＰＥ复合型隔板的研究

多年来，起动电池用隔板一直以橡胶、ＰＥ、ＰＶＣ隔板为主，为了改善起动性能、提高电池的比能量、延长电池的使用寿命，对新一代隔板的研究工作一直在进行中，中材科技双威事业部开发了一种连续玻璃纤维单鳇毡套装在袋式ＰＥ隔板中的新型隔板，该种新型隔板应用于电池的特点为起动性能好、电池的寿命有改善，其研究工作还有待进一步完善。４＿５其他

目前正在进行添加双组分有机纤维的ＡＧＭ隔板的开发＿Ｉ：作，该研究基于前诉的一些设想，初步试

验表明添加５％一８％的该类双组分有机纤维可以有效提高隔板的抗拉强度和压缩回弹性，而吸酸量的变化却不大。

参考文献

１）ＢｏｂＣｕｌｌｃｎ，ＨＶ．Ｃｏｍｐａｎｙ．“ＧｌｏｂａｌＭａｒｋｅｔＦｏｒＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＬｅａｄＡｃｉｄＢａｔｔｅｒｉｅｓ”

２）严浩，“论国内铅酸蓄电池行业竞争优势

与市场战略一

３）胡信国，＂ＶＲＬＡ电池最新进展”

４）柳厚田，％酯辫轾翳潜电池生阿昨均铂够ｑ策’

VRLA铅酸蓄电池用AGH隔板及其发展趋势

作者：作者单位：

张宏， 王屹， 赵昱中材科技双威事业部

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下载时间：2010年5月17日