改进的铅酸电池隔板、电池及相关方法技术

技术编号:24255038 阅读:196 留言:0更新日期:2020-05-23 01:30
本文公开的是用于铅酸电池的改进的隔板。隔板可包含多孔膜、橡胶和至少一种性能增强添加剂、正侧肋和/或负侧肋、和/或减少的酸可浸出总有机碳。

Improved lead-acid battery separator, battery and related methods

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的铅酸电池隔板、电池及相关方法领域根据至少选定的实施例,本公开或专利技术致力于用于铅酸电池,比如富液式铅酸电池,特别是增强型富液式铅酸电池(EFB)以及各种其他铅酸电池,比如凝胶和吸收式玻璃垫(AGM)电池的新的或改进的隔板。根据至少选定的实施方式,本公开或专利技术致力于新的或改进的隔板、电池隔板、EFB隔板、电池、原电池、系统、关于它们的方法、使用它们的车辆、制造它们的方法、它们的使用以及其任意组合。另外,本文公开的是用于下列方面的方法、系统和电池隔板:在铅酸电池中延长电池寿命,减少电池故障,减少水耗,改善氧化稳定性,提高、维持和/或降低浮充电流,改善充电终止电流(EOC),降低深循环电池充电和/或完全充电所需的电流和/或电压,最小化内部电阻,降低电阻,增加润湿性,减少电解液的浸润时间,缩短电池的形成时间,减少锑中毒,减少酸分层,改善酸扩散和/或改善均匀性以及它们的任意组合。根据至少特别的实施方式,本公开或专利技术致力于用于铅酸电池的改进的隔板,其中隔板包括橡胶、胶乳和/或改进的性能增强添加剂和/或涂层。根据至少特定的实施方式,所公开的隔板对于深循环应用是有用的,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池隔板,其包含:/n多孔膜,其包含:聚合物和填料;所述多孔膜背网,该背网具有从其至少一部分延伸的多个肋;和/n酸可浸出总有机碳(TOC),通过过硫酸钾溶液与碳在紫外线检测室中反应检测,每千克所述电池隔板中,该TOC小于或等于约2,000mg。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170620 FR 1755607;20170620 FR 17556221.一种电池隔板,其包含:
多孔膜,其包含:聚合物和填料;所述多孔膜背网,该背网具有从其至少一部分延伸的多个肋;和
酸可浸出总有机碳(TOC),通过过硫酸钾溶液与碳在紫外线检测室中反应检测,每千克所述电池隔板中,该TOC小于或等于约2,000mg。


2.如权利要求1所述的电池隔板,其中,所述多个肋中的至少一部分是从所述多孔膜的面向正极的表面的至少一部分延伸的正侧肋。


3.如权利要求2所述的电池隔板,其中,所述正侧肋被优化以减缓枝晶短路。


4.如权利要求2所述的电池隔板,其中,所述正侧肋均匀地从所述多孔膜的第一横向边缘延伸至第二横向边缘。


5.如权利要求2所述的电池隔板,其中,所述正侧肋是下列中的一种:实心肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、成角度的肋、对角的肋、线性肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的垂直于加工方向的方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述垂直于加工方向的方向上横向延伸的肋、不连续的齿、有齿的肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲的肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续的之字形锯齿状肋、间断不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的、无孔的、交叉肋、微型肋、交叉微型肋、以及其组合。


6.如权利要求2所述的电池隔板,其中,所述正侧肋是间断的肋,其由角度取向限定,以增强电池中的酸混合,特别是在所述电池的运动期间,所述隔板设置在电池中并与所述电池的运动和停止方向平行放置。


7.如权利要求6所述的电池隔板,其中,所述角度取向相对于所述多孔膜的加工方向,并且所述角度取向是选自大于零度(0°)且小于180度(180°)与大于180度(180°)且小于360度(360°)之间的一个角度。


8.如权利要求6所述的电池隔板,其中,所述正侧肋包含一个或多个肋子集;所述一个或多个肋子集中的第一肋子集包含第一角度取向;并且所述一个或多个肋子集中的至少第二肋子集包含第二角度取向。


9.如权利要求2所述的电池隔板,其中,所述正侧肋相对于所述多孔膜的加工方向以在零度(0°)至360度(360°)之间的角度取向设置。


10.如权利要求2所述的电池隔板,其中,所述正侧肋的至少一部分具有约50μm至约2.0mm的高度。


11.如权利要求2所述的电池隔板,其中,所述正侧肋的至少一部分具有约300μm至约750μm的底宽。


12.如权利要求11所述的电池隔板,其中,所述正侧肋的至少一部分具有约400μm至约500μm的第二底宽。


13.如权利要求2所述的电池隔板,其中,所述正侧肋的至少一部分基本上是直的且基本上彼此平行,其具有约50μm至约20mm的间隔长度。


14.如权利要求1所述的电池隔板,其中,所述多个肋的至少一部分是从所述多孔膜的面对负极的表面的至少一部分延伸的负侧肋。


15.如权利要求14所述的电池隔板,其中,所述负侧肋被优化以减缓枝晶短路。


16.如权利要求14所述的电池隔板,其中,所述负侧肋均匀地从所述多孔膜的第一横向边缘延伸至第二横向边缘。


17.如权利要求14所述的电池隔板,其中,所述负侧肋是下列中的一种:实心肋、离散的间断肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、成角度的肋、对角的肋、线性肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的垂直于加工方向的方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述垂直于加工方向的方向上横向延伸的肋、不连续的齿、有齿的肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲的肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续的之字形锯齿状肋、间断不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的、无孔的、交叉肋、微型肋、交叉微型肋、以及其组合。


18.如权利要求14所述的电池隔板,其中,所述负侧肋是间断的肋,其由角度取向所限定,以增强电池中的酸混合,特别是在所述电池的运动期间,所述隔板设置在电池中并与所述电池的运动和停止方向平行放置。


19.如权利要求18所述的电池隔板,其中,所述角度取向相对于所述多孔膜的加工方向,并且所述角度取向是选自大于零度(0°)且小于180度(180°)之间和大于180度(180°)且小于360度(360°)之间的一个的角度。


20.如权利要求18所述的电池隔板,其中,所述负侧肋包含一个或多个肋子集;所述一个或多个肋子集中的第一肋子集包含第一角度取向;且所述一个或多个肋子集中的至少第二肋子集包含第二角度取向。


21.如权利要求14所述的电池隔板,其中,所述负侧肋相对于所述多孔膜的加工方向以在零度(0°)至360度(360°)之间的角度取向来设置。


22.如权利要求14所述的电池隔板,其中,所述多个肋中的至少一部分包含所述负侧肋和一组正侧肋;负侧肋的高度相对于所述一组正侧肋的高度为约5.0%至约100%。


23.如权利要求14所述的电池隔板,其中,所述负侧肋具有约5.0μm至约2.0mm的高度。


24.如权利要求14所述的电池隔板,其中,所述负侧肋具有约5μm至约500μm的底宽。


25.如权利要求1所述的电池隔板,其中,所述多个肋包括正侧肋和负侧肋;所述正侧肋从所述多孔膜的面对正极的表面的至少一部分延伸;并且,所述负侧肋从所述多孔膜的面对负极的表面的至少一部分延伸。


26.如权利要求25所述的电池隔板,其中,所述负侧肋被优化以减缓枝晶短路。


27.如权利要求25所述的电池隔板,其中,所述正侧肋被优化以减缓枝晶短路。


28.如权利要求25所述的电池隔板,其中,所述正侧肋和所述负侧肋是下列中的一种:实心肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、呈角度的肋、对角的肋、线性肋、基本上沿所述多孔膜的加工方向纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的垂直于加工方向的方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述垂直于加工方向的方向上横向延伸的肋、不连续的齿、有齿的肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲的肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续的之字形锯齿状肋、间断不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的肋、无孔的肋、交叉肋、微型肋、交叉微型肋、以及其组合。


29.如权利要求1所述的电池隔板,其中,所述聚合物包括下列中的一种:聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、酚醛树脂、聚氯乙烯(PVC)、橡胶、合成木浆(SWP)、木质素、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维、以及其组合。


30.如权利要求29所述的电池隔板,其中,所述橡胶包括下列中的一种:交联橡胶、非交联橡胶、固化橡胶、非固化橡胶、天然橡胶、胶乳、合成橡胶、以及其组合。


31.如权利要求29所述的电池隔板,其中,所述橡胶包括下列中的一种:甲基橡胶、聚丁二烯、一种或多种氯丁橡胶、丁基橡胶、溴丁基橡胶、聚氨酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚硫化橡胶、氯磺酰基聚乙烯、聚降冰片烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、共聚物橡胶、以及其组合。


32.如权利要求31所述的电池隔板,其中,所述共聚物橡胶包括下列中的一种:苯乙烯/丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶(EPM和EPDM)、乙烯/乙酸乙烯酯橡胶、以及其组合。


33.如权利要求29所述的电池隔板,其中,所述橡胶以约1wt%至约6wt%的量存在。


34.如权利要求29所述的电池隔板,其中,所述橡胶以约3wt%至约6wt%的量存在。


35.如权利要求29所述的电池隔板,其中,所述橡胶以约3wt%的量存在。


36.如权利要求29所述的电池隔板,其中,所述橡胶以约6wt%的量存在。


37.如权利要求29所述的电池隔板,其中,所述橡胶被涂覆在所述多孔膜的至少一侧。


38.如权利要求1所述的电池隔板,其中,所述填料包括下列中的一种:二氧化硅、干法细分二氧化硅、沉淀二氧化硅、无定形二氧化硅、氧化铝、滑石、鱼粉、鱼骨粉、以及其组合。


39.如权利要求38所述的电池隔板,其中,通过29Si-NMR测得的所述填料内OH:Si基的分子比在约21:100至35:100的范围内。


40.如权利要求38所述的电池隔板,其中,通过29Si-NMR测得的所述填料内OH:Si基的分子比为至少约27:100或更大。


41.根据权利要求1所述的隔板,其中,所述填料具有高结构形态。


42.根据权利要求39所述的隔板,其中,所述填料以下列中的一种为特征:具有5μm或更小的平均粒径;具有至少100m2/g的表面积;具有至少150ml/100mg的吸油率;以及其组合。


43.如权利要求1所述的电池隔板,...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·凯文·威尔埃里克·H·米勒三宅能登约尔格·迪特尔
申请(专利权)人:达拉米克有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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