用于铅酸电池的多功能网制造技术

本发明专利技术涉及一种用于铅酸电池的包括天然纤维和热封纤维的多功能网、所述多功能网在铅酸电池中的应用、一种包括涂覆有与所述多功能网相接触的铅膏的金属栅格的铅板、一种用于制备所述铅板的方法以及一种包括所述铅板的铅酸电池组件。

Multifunctional Network for Lead-acid Batteries

【技术实现步骤摘要】
用于铅酸电池的多功能网本申请是申请日为2012年5月23日，申请号为201280024326.7，专利技术名称为“用于铅酸电池的多功能网”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种用于铅酸电池的多功能网、所述多功能网在铅酸电池中的应用、一种包括所述多功能网的铅板、一种制备所述铅板的方法以及一种包括所述铅板的铅酸电池组件。
技术介绍
铅酸电池典型地包括铅板，铅板是这样制备的：将铅膏涂覆到金属栅格上，然后将其干燥，由此获得铅板。为了从铅板中吸收水分并确保在生产过程中铅膏保持在栅格上，电极吸水纸通常用作支承材料。当铅膏涂覆在栅格上时，所述纸放置在栅格下和铅膏上。由此形成的铅板切成合适的尺寸，并且在干燥炉中干燥和硫化。通常隔板插入在两个铅板之间，由此将铅板分开，以防止在使用铅酸电池的过程中，铅板之间发生短路。这种组件可以放置到电池热塑性箱的电池中。热塑性箱中填充有用作电解液的硫酸，并且电池热塑性箱用盖密封。传统的电极吸水纸由天然纤维制成，随着时间推移，该天然纤维被硫酸分解。这导致在铅板之间或在铅板和隔板(如果有的话)之间形成空隙，该空隙，特别是由于摩擦，会引起铅板腐蚀，由此逐渐降低电池的性能。铅酸电池通常用于车辆中作为起动机电池。由于采用环保技术的汽车产量增加，因此汽车工业需要使用寿命长的电池。因此，强烈需要使用寿命更长的电池。具体而言，为了节能并减小二氧化碳排放，开发的例如“起动和停止”的新技术，由于充电和放电循环次数增加，会增加铅酸电池的负荷。采用这种新技术的一些汽车仍使用传统的铅酸电池。除传统铅酸电池以外，已知吸附式玻璃纤维垫型(AGM)电池，其中硫酸电解液在铅板之间固定不动。由于隔板和铅板之间的压力，这些AGM电池具有更长的使用寿命。由于使用期间铅会腐蚀，浮动型铅酸电池的使用寿命缩短。腐蚀尤其是由于铅板之间的摩擦和化学反应以及发动机环境中的高温引起。路况不好会进一步缩短浮动型铅酸电池的使用寿命。用于铅酸电池的传统电极吸水纸由能溶解在硫酸电解液中的天然纤维制成。由于该溶解，传统电极吸水纸在电池本身中没有起作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多功能网，通过使用这种多功能网，能减少铅酸电池中铅板的腐蚀，由此延长电池的使用寿命，同时保持电极吸水纸从铅膏中吸收水分的标准功能，并能确保铅膏在生产过程中以及在电池的使用寿命期间都保持在栅格上。本专利技术涉及一种用于铅酸电池的多功能网，其包括天然纤维和热封纤维。专利技术人已经发现，包括天然纤维和热封纤维的多功能网能实现上述目的，原因在于：当多功能网接触硫酸时，天然纤维随着时间推移被分解，留下合成的热封纤维网，这使铅膏保持在栅格上并防止空隙的形成，由此减少摩擦并限制了铅板的腐蚀。此外，在AGM电池中，留下的合成热封纤维网有助于保持铅板之间的压缩，由此也减小铅板之间的摩擦并限制了腐蚀。因此，使用根据本专利技术的多功能网，可以延长传统铅酸电池和AGM电池的使用寿命。因此，本专利技术还涉及根据本专利技术的多功能网在例如传统铅酸电池或AGM电池的铅酸电池中的应用。另外，本专利技术还涉及一种铅板，其包括涂覆有与根据本专利技术的多功能网相接触的铅膏的金属栅格。另外，本专利技术还涉及一种制备铅板的方法，该方法包括以下步骤：(i)将铅膏涂覆到金属栅格上，由此获得涂覆有所述铅膏的金属栅格；(ii)将根据本专利技术的多功能网铺设到所述涂覆好的栅格上，由此获得粘贴涂覆的栅格，(iii)可选地，将粘贴涂覆的栅格切成合适的尺寸；以及(iv)将粘贴涂覆的栅格干燥，由此获得所述铅板。本专利技术还涉及一种由上述方法获得的铅板。另外，本专利技术涉及一种铅酸电池组件，该组件包括至少两个铅板和可选地至少一个隔板，所述铅板中的至少一个是根据本专利技术的铅板。附图说明图1是适于制造根据本专利技术的多功能网的装置的示意图。图2是适于制造根据本专利技术的铅板的装置的示意图。图3示出了根据本专利技术的多功能网的照片，其中，上面的照片示出了没有经过硫酸处理的根据本专利技术的具有天然纤维和合成纤维的多功能网；下面的照片示出了相同的多功能网经硫酸(60％)处理后仅留下合成纤维网。具体实施方式在下文中，将描述本专利技术的细节和其它特征及其优点。但是，本专利技术并不限于下面具体描述的内容和实施方式，它们仅出于示例的目的。本专利技术提供了一种用于铅酸电池的多功能网，其包括天然纤维和热封纤维。根据本专利技术的多功能网典型地具有片状的形式。多功能网的纤维形成网状结构，更具体地，天然纤维可以彼此形成网状结构，热封纤维可以彼此形成网状结构，天然纤维与热封纤维可以形成网状结构。在一个优选实施方式中，热封纤维和天然纤维包括在一个单层中。换句话说，多功能网优选包括一个包含热封纤维和天然纤维的单层。因此，如上所述，可容易地形成网状结构，甚至进一步获得本专利技术的有益效果。根据下面将详细描述的制造过程，本专利技术的多功能网可以包括一个或更多个层，优选地包括一个、两个或三个层，其中，相互独立的各个层包括热封纤维和/或天然纤维。这些层的两个、三个或更多个可以具有相同的成分。本文使用的术语“包括”不仅包含“包括”的意思，还包含“基本上由…组成”和“由…组成”的意思。根据本专利技术的天然纤维优选为纤维素纤维。用于本专利技术目的的合适天然纤维包括本领域公知的天然纤维，例如大麻纤维、马尼拉麻纤维、黄麻纤维、西沙尔麻纤维、人造纤维、麻焦纤维以及其它纤维，还包括软木浆和硬木浆。还可以使用上述天然纤维的混合物。天然纤维占多功能网的重量百分比优选为20％至80％，更优选为25％至80％，更优选为30％至70％，更优选为35％至60％，更优选为40％至50％，最优选为42％至48％。如果天然纤维占多功能网的重量百分比小于20％，则多功能网作为电极吸水纸的作用(即，从铅膏吸收水分)会被削弱。如果天然纤维占多功能网的重量百分比大于80％，则在存在硫酸的情况下难以形成合成密封网状结构，尤其难以使铅膏保持在铅板上及减小摩擦。热封纤维(本文也称之为热塑性纤维或合成纤维)是这样的纤维：其在受热时至少局部熔化，并且再凝固时至少部分地相互熔合和/或与天然纤维熔合，由此形成密封网状结构。适用于本专利技术的热封纤维的材料不受特别限制，只要热封纤维耐酸即可。本文使用的术语“耐酸”表示，纤维在浓度为27％至38％(v/v)的硫酸中不分解。用于根据本专利技术的热封纤维的优选材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚乳酸(PLA)。也可以使用上述热封纤维的混合物。在一个优选实施方式中，热封纤维包括双组分纤维，优选为皮芯型双组分纤维。双组分纤维由具有不同物理和/或化学特性(尤其是不同熔化特性)的两种聚合物组成。皮芯型双组分纤维典型地具有熔点较高的芯部分和熔点较低的外皮部分。适用于本专利技术的双组分纤维的示例包括PET/PET纤维、PE/PP纤维和PLA/PLA纤维。也可以使用上述热封双组分纤维的混合物，还可使用双组分和单组分热封纤维的混合物。热封纤维占多功能网的重量百分比优选为20％至80％，更优选为20％至75％，更优选为30％至70％，更优选为40％至65％，更优选为50％至60％，最优选为52％至58％。如果热封纤维占多功能网的重量百分比小于20％，那么，在存在硫酸的情况下难以形成合成密封网状结构，尤其难以使铅膏保持在铅板上及减小摩擦。如果热封纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铅酸电池的多功能网，其包括天然纤维和热封纤维。

【技术特征摘要】
2011.06.20 EP 11170605.71.一种用于铅酸电池的多功能网，其包括天然纤维和热封纤维。2.根据权利要求1的多功能网，其中，所述天然纤维和所述热封纤维被包括在一个单层中。3.根据权利要求1或2所述的多功能网，其包括一个、两个或更多个包括热封纤维和/或天然纤维的层。4.根据上述权利要求中任一项所述的多功能网，其中，所述热封纤维包括双组分纤维。5.根据上述权利要求中任一项所述的多功能网，其中，所述天然纤维占所述多功能网的重量百分比为20％至80％。6.根据上述权利要求中任一项所述的多功能网，其中，所述热封纤维占所述多功能网的重量百分比为20％至80％。7.根据上述权利要求中任一项所述的多功能网，其中，所述多功能网的克重为9至50g/m2。8.根据上述权利要求中任一项所述的多功能网，所述多功能网还包括湿强剂。9.根据权利权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢茨·弗里多·葛本丁，雷吉斯·杜蒙特·罗蒂，
申请(专利权)人：格拉特菲尔特盖恩斯巴赫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE