包含纤维的电池组件制造技术

一般地提供了电池组件。在一些实施方案中，电池组件可以用作用于电池(例如铅酸电池)的糊贴纸和/或电容层。本文所述的电池组件可以包含多根纤维。在一些实施方案中，电池组件可以包含多根纤维和任选的一种或更多种添加剂，例如导电碳和/或活性碳。在某些实施方案中，多根纤维包括相对粗的玻璃纤维(例如，平均直径大于或等于2微米)、相对细的玻璃纤维(例如，平均直径小于2微米)、和/或原纤化纤维。在一些情况下，这样的纤维可以以使得电池组件具有特定的表面积、平均孔尺寸和/或干拉伸强度的量存在。

Battery assemblies containing fibers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含纤维的电池组件
本实施方案一般地涉及电池组件，并且具体地，涉及可以用作用于电池(例如铅酸电池)的糊贴纸和/或电容层的电池组件。
技术介绍
电池将储存的化学能转化成电能并且通常用作能源。通常，电池包括一个或更多个电化学电池单元，所述电化学电池单元包括负电极、正电极、电解质和一个或更多个电池组件。例如，电池可以包括电池组件，例如糊贴纸和/或电容层。糊贴纸通常用于在铅酸电池(包括VRLA电池)中的电化学电池单元的制造过程期间支撑湿的铅糊料。电容层通常为电池提供电子储存器，其提供快速的初始放电和再充电脉冲。这样的电池组件应在电池运行期间的强反应性环境下化学稳定、机械稳定且电化学稳定，不应与电解质和/或电极材料不利地相互作用，并且对电池的性能(例如，能量产生、循环寿命、安全性)没有有害影响。例如，电池组件不应在电池组装和/或运行期间降解、浸出有害组分、以负面方式与电极材料反应、使电极之间形成短路和/或开裂或破裂。电池组件还在决定电池的组装速度以及使用期间的性能方面发挥作用。例如，在组装期间，糊贴纸的特性可能会影响其加工性。尽管存在许多电池组件，但仍需要改进。
技术实现思路
本实施方案一般地涉及电池组件，并且具体地，涉及可以用作用于电池(例如铅酸电池)的糊贴纸和/或电容层的电池组件。在一个方面中，提供了电池组件。在一些实施方案中，电池组件包含平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维，其中相对于电池组件的总重量，多根细玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在。电池组件还包括平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维，其中相对于电池组件的总重量，多根粗玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在。电池组件还包含多根原纤化纤维，相对于电池组件的总重量，多根原纤化纤维以大于或等于1重量％且小于或等于15重量％的量存在。电池组件还包含树脂，相对于电池组件的总重量，树脂以大于或等于1重量％且小于或等于10重量％的量存在。电池组件还包含多根双组分纤维，相对于电池组件的总重量，多根双组分纤维以大于0重量％且小于或等于8重量％的量存在。在一些实施方案中，电池组件包含平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维，其中相对于电池组件的总重量，多根细玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在。电池组件还包含平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维，其中相对于电池组件的总重量，多根粗玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在。电池组件还包含多根原纤化纤维，相对于电池组件的总重量，多根原纤化纤维以大于或等于1重量％且小于或等于15重量％的量存在。电池组件还包含树脂，相对于电池组件的总重量，树脂以大于或等于1重量％且小于或等于10重量％的量存在。电池组件的透气率大于或等于1CFM且小于或等于1000CFM。在一些实施方案中，电池组件包含平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维，其中相对于电池组件的总重量，多根细玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在。电池组件还包含平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维，其中相对于电池组件的总重量，多根粗玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在。电池组件还包含多根原纤化纤维，相对于电池组件的总重量，多根原纤化纤维以大于或等于1重量％且小于或等于15重量％的量存在。电池组件还包含树脂，相对于电池组件的总重量，树脂以大于或等于1重量％且小于或等于10重量％的量存在，其中树脂是疏水性的。在一些实施方案中，电池组件包含平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维、平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维、和多根原纤化纤维。电池组件的表面积大于或等于0.5m2/g且小于或等于100m2/g。电池组件的平均孔尺寸大于或等于0.1微米且小于或等于15微米。电池组件在机器方向上的干拉伸强度大于或等于0.1磅/英寸且小于或等于15磅/英寸。在一些实施方案中，电池组件包括包含多根玻璃纤维、导电碳、活性碳、粘合剂和氢抑制剂的层。导电碳和活性碳形成总碳，并且相对于电池组件的总重量，电池组件中的总碳以大于或等于80重量％且小于或等于90重量％的量存在。相对于电池组件的总重量，多根玻璃纤维以大于0重量％且小于或等于95重量％的量存在于电池组件内。相对于电池组件的总重量，粘合剂以小于或等于5重量％且大于或等于1重量％的量存在于电池组件中。相对于电池组件的总重量，氢抑制剂以大于或等于0.1重量％且小于或等于10重量％的量存在于电池组件中。活性碳相对于导电碳的比率大于或等于70:30且小于或等于99:1。在另一个方面中，提供了电池极板。在一些实施方案中，电池极板包括铅栅和电池组件，例如上述或本文所述的电池组件。在又一个方面中，提供了铅酸电池。在一些实施方案中，铅酸电池包括负极板、正极板和设置在负极板与正极板之间的电池组件(例如上述或本文所述的电池组件)。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件包含活性碳。在一些实施方案中，电池组件包含导电碳。在一些实施方案中，活性碳相对于导电碳的比率大于或等于90:10且小于或等于94:6。在一些实施方案中，活性碳和/或导电碳沉积在电池组件上。在一些实施方案中，活性碳和/或导电碳存在于电池组件内。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件包含相对于电池组件的总重量的小于或等于2重量％的量的氢抑制剂。在一些实施方案中，氢抑制剂选自氧化物、氢氧化物、硫酸盐、锡、钛、钴、锑及其组合。在一些实施方案中，相对于上述和/或本文所述的电池组件的总重量，细玻璃纤维和粗玻璃纤维的总重量小于或等于98重量％。在一些实施方案中，多根细玻璃纤维的平均纤维直径小于或等于1微米。在一些实施方案中，多根粗玻璃纤维的平均纤维直径大于5微米。在一些实施方案中，多根原纤化纤维的平均长度小于或等于25mm。在一些实施方案中，多根原纤化纤维的加拿大标准游离度(CSF)大于或等于20CSF且小于或等于650CSF。在一些实施方案中，多根原纤化纤维包括基于纤维素的纤维、丙烯酸类、液晶聚合物、聚唑、芳族聚酰胺、对芳族聚酰胺、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、棉、聚烯烃和/或烯烃。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件中的树脂是疏水性树脂。在一些实施方案中，根据标准ASTMD5946(2009)，树脂的接触角大于90度。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件的Cobb参数大于或等于50gsm。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件的定重大于或等于10g/m2且小于或等于200g/m2。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件的平均厚度大于或等于0.1mm且小于或等于0.6mm。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件的比表面积大于或等于0.2m2/g且小于或等于5m2/g。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件的最大孔尺寸大于或等于5微米且小于或等于100微米。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件的平均孔尺寸大于或等于0.1微米且小于或等于15微米。在一些实施方案中，上述和/或本文所述的电池组件的干拉伸强度大于或等于0.1磅/英寸且小于或等于15磅/英寸。在一些实施方案中，上述和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组件，包含：平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维，其中相对于所述电池组件的总重量，所述多根细玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在；平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维，其中相对于所述电池组件的总重量，所述多根粗玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在；多根原纤化纤维，相对于所述电池组件的总重量，所述多根原纤化纤维以大于或等于1重量％且小于或等于15重量％的量存在；树脂，相对于所述电池组件的总重量，所述树脂以大于或等于1重量％且小于或等于10重量％的量存在；和多根双组分纤维，相对于所述电池组件的总重量，所述多根双组分纤维以大于0重量％且小于或等于8重量％的量存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.15 US 15/380,9901.一种电池组件，包含：平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维，其中相对于所述电池组件的总重量，所述多根细玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在；平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维，其中相对于所述电池组件的总重量，所述多根粗玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在；多根原纤化纤维，相对于所述电池组件的总重量，所述多根原纤化纤维以大于或等于1重量％且小于或等于15重量％的量存在；树脂，相对于所述电池组件的总重量，所述树脂以大于或等于1重量％且小于或等于10重量％的量存在；和多根双组分纤维，相对于所述电池组件的总重量，所述多根双组分纤维以大于0重量％且小于或等于8重量％的量存在。2.一种电池组件，包含：平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维，其中相对于所述电池组件的总重量，所述多根细玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在；平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维，其中相对于所述电池组件的总重量，所述多根粗玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在；多根原纤化纤维，相对于所述电池组件的总重量，所述多根原纤化纤维以大于或等于1重量％且小于或等于15重量％的量存在；和树脂，相对于所述电池组件的总重量，所述树脂以大于或等于1重量％且小于或等于10重量％的量存在，其中所述电池组件的透气率大于或等于1CFM且小于或等于1000CFM。3.一种电池组件，包含：平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维，其中相对于所述电池组件的总重量，所述多根细玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在；平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维，其中相对于所述电池组件的总重量，所述多根粗玻璃纤维以大于或等于30重量％且小于或等于60重量％的量存在；多根原纤化纤维，相对于所述电池组件的总重量，所述多根原纤化纤维以大于或等于1重量％且小于或等于15重量％的量存在；和树脂，相对于所述电池组件的总重量，所述树脂以大于或等于1重量％且小于或等于10重量％的量存在，其中所述树脂是疏水性的。4.一种电池组件，包含：平均纤维直径小于2微米的多根细玻璃纤维；平均纤维直径大于或等于2微米的多根粗玻璃纤维；和多根原纤化纤维，其中所述电池组件的表面积大于或等于0.5m2/g且小于或等于100m2/g，其中所述电池组件的平均孔尺寸大于或等于0.1微米且小于或等于15微米，以及其中所述电池组件在机器方向上的干拉伸强度大于或等于0.1磅/英寸且小于或等于15磅/英寸。5.一种电池极板，包括：铅栅；和根据权利要求1至4中任一项所述的电池组件。6.根据任一前述权利要求所述的电池组件，其中所述电池组件包含活性碳。7.根据任一前述权利要求所述的电池组件，其中所述电池组件包含导电碳。8.根据任一前述权利要求所述的电池组件，其中活性碳相对于导电碳的比率大于或等于90:10且小于或等于94:6。9.根据任一前述权利要求所述的电池组件，其中所述活性碳和/或所述导电碳沉积在所述电池组件上。10.根据任一前述权利要求所述的电池组件，其中所述活性碳和/或所述导电碳存在于所述电池组件内。11.根据任一前述权利要求所述的电池组件，其中所述电池组件包含相对于所述电池组件的总重量的小于或等于2重量％的量的氢抑制剂。12.根据任一前述权利要求所述的电池组件，其中相对于所述电池组件的总重量，细玻璃纤维和粗玻璃纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·A·韦茨，尼古拉斯·克莱门特，萨钦·库玛，阿克沙伊·阿希尔加德，
申请(专利权)人：霍林斯沃思和沃斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US