蓄电池PE隔板产品技术工艺应用与现状分析

第一节 蓄电池PE隔板产品分类与构成 分析

一、蓄电池PE隔板 行业 产品分类标准

PE隔板按其形式分为片型隔板（包括平板形、筋条形、复合形）和袋型隔板。

二、蓄电池PE隔板产品国内市场份额

蓄电池PE隔板产业产品产量地区分布图

第二节 国内蓄电池PE隔板产品 技术工艺 应用 分析

1、原料油的加入

超高分子量聚乙烯具有极高的相对分子质量流动性极差，具有很大的加工难度，也正由于如此，在一定程度上限制了其在世界范围内的应用。超高分子量聚乙烯与普通聚乙烯相比，其熔体特性完全不同，主要表现为熔体流动性极差，其熔融指数几乎为零。据有关报道，即使熔指测定仪的压力增大10 倍（即21.6Kg）的情况下，仍旧测不到熔融指数，也正是由于超高分子量聚乙烯的流动性特点，给其成型加工带来极大的困难，何况隔板的另一种原料--二氧化硅的比例比PE 粉更大，将近占到隔板总重量的62% 其更不具备流动性。因此PE 隔板的成型难度可想而知，原料油作为一种主要的原材料在成型过程中起着极其重要的作用。在PE 隔板的混料过程中，油的比例将占到物料总重的56%左右，甚至更多，其在挤出成型过程中起到了很好的润滑作用，由于原料油的加入使熔体的挤出成为可能。

2、挤出机械的特点

由于超高分子量聚乙烯的流动性特点，一般的成型机械很难对其进行成型加工，由于物料在螺杆中的状态为“粉料-半固体-高粘弹性体”的变化过程为典型的“塞流”机理，实际为强制挤出的过程，普通的单螺杆挤出机根本无法挤出成型。目前国际上通常采用的是特殊设计的双螺杆挤出机。双螺杆挤出机由于两根螺杆互相啮合在一起，具有自洁的功能，并将物料强制挤出。一般情况下，采用同向双螺杆挤出机，这样有效地降低了物料在挤出机中所受的剪切力，避免了超高分子量聚乙烯在螺杆中的降解。目前就世界范围来讲，PE 隔板生产用挤出机均为特殊设计的专用挤出机，其对螺杆的排布及材质的要求非常严格，此项技术仅掌握在少数的挤出机制造厂家和PE 隔板生产厂家手中，据了解其螺杆的长径比可达36，这在一般的双螺杆挤出机中是不常见的。

第三节 国外蓄电池PE隔板产品 技术工艺 应用 分析

20世纪70年代以来汽车电池用隔板逐步由微孔聚乙烯(PE)袋式隔板取代传统片式隔板，目前在欧美发达国家的普及率已超过95％。众所周知袋式PE隔板用于SLI电池可提高容量与低温起动性能，而且适合大规模工业生产。在原有的标准PE隔板基础上此类隔板在近几年又有了很大的发展，如戴瑞米克公司(DARAMIC)的高性能(HP)隔板以及在HP隔板基础上根据市场的需求导向开发的高性能抗氧化性隔板(HPO)、高性能抗穿刺性隔板(HPR)和长寿命隔板(DURAHFE)。

1、HP高性能隔板

主要是在保证和提高基本性能的前提下(如孔率、孔径、抗穿刺强度等)减少基底厚度、降低电阻，减小排酸量，以提高电池的性能，此类隔板已可满足目前90％以上的电池设计需要。

2、HPO高性能抗氧化隔板在热带或高温地区低温起动性能相对要求不是太高，但对电池的抗高温和氧化性的要求尤为重要，HPO隔板通过工艺和配方的改进，大幅度地提高了隔板的抗氧化性能。

3、HPR高性能抗穿刺隔板

极板生产中的表面尖锐突起，高速包封且带有边刺的拉网极板，以及极板表面硫化产生的硫酸盐颗粒要求PE隔板具有更高的抗穿刺性能，同时在车辆运行中对电池提出的更高的抗震性能也使普通隔板很难满足更高的要求(抗穿刺强度典型值为8～9N)HPR隔板的优异性能解决了这个问题。如下图所示：

抗穿刺强度N

4、DURALIFE长寿命隔板

某些更高要求的场合及设计需要隔板具有HPO和HPR隔板的双重特性，于是DURAHFE隔板应运而生满足了更高的需要，如下表所示。此外PE隔板附着玻毡的技术还解决了卡车和军用电池的性能需求。可以预见随着市场和技术的发展还会对PE隔板提出更高的性能需求。

Daramic各种隔板的特性数据

第四节 我国蓄电池PE隔板产品技术应用成熟度解析

隔板是蓄电池的辅助配件，在蓄电池产品的成本构成中比例为2－3.5%。不同性能及材料的隔板适用的蓄电池产品范围各不相同，彼此间不具备替代性。免维护铅酸蓄电池与普通开口式蓄电池工作原理不同，对隔板的特性也有不同的要求。免维护铅酸蓄电池作为一种新型蓄电池，其使用的隔板为PE隔板，硬质10G隔板、复合隔板和AGM隔板不能运用于免维护铅酸蓄电池中。由于生产工艺不同，普通开口式铅酸蓄电池和工业蓄电池使用的隔板为硬质 10G 隔板、复合隔板和AGM隔板，不使用PE隔板。

第五节 蓄电池PE隔板产品 技术工艺 与市场应用关系 分析

铅酸蓄电池将继续在制造过程中采用高 技术工艺 ，向着提高电池可靠性和降低价格的方向发展。新型隔板(PE)的使用打开了通向蓄电池新设计方向之门，需要进一步精心制作和优化，使铅酸蓄电池能够应对与其它提高了竞争性电源的挑战。

第六节 不同类型生产工艺优缺点比较

1、PE隔板优点

HMW—PE具有优良的化学稳定性和不吸水性、卫生无毒，可用作各种溶液存储设备的铺面材料和大型包装容器，可作为直接与食品接触材料。UHMW－PE自润滑性优异，泥土在其表不会发生粘着，而且其耐磨损性优良。

2、PE隔板缺点：PE隔板孔径最小，但也存在渗透问题，主要原因是隔板基厚最薄，为铅枝晶穿透隔板提供了可能；另外，PE隔板在高温、氧化等极端条件下会出现裂纹、凹坑等缺陷，也为短路提供了机会。

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