【技术实现步骤摘要】
根据至少选定的实施例，本公开或本专利技术涉及改进的电池隔板、电池、和/或制造和/或使用方法。根据至少某些实施例，本公开或本专利技术涉及用于vrla电池(包括agm、凝胶、密封和/或免维护电池)的改进的隔板和/或使用特别改进的电池隔板用酸填充vrla电池的改进方法。此外，本文公开了一种用于增强酸填充、改善酸扩散、提高酸填充速度、减少用酸填充电池所需的时间、改善酸输送(例如，使酸输送在整个电极表面上更均匀)的方法、系统和电池隔板，以避免水合短路，降低电池制造成本(由于提高酸的填充速度)，保护电极和/或改善铅酸电池，特别是vrla agm铅酸电池的整体电池寿命。
技术介绍
1、阀控铅酸电池(vrla)是本领域已知的，通常为在电极之间悬浮有电解质的排气电池。与富液式铅酸电池相比，它们可能具有某些优点(仅作为示例，自由流动的电解质)，而与富液式电池相比，它们可能具有某些缺点(仅作为示例，与相应的富液式电池相比，它们可能需要3-10倍或更长时间填充酸，并且它们可能比富液式电池更昂贵，因为它们可能含有更多的铅)。当vrla电池填充入酸时，酸被注入以覆盖电极，这在一些情况下可以在真空或减压下进行(可能确保均匀的酸填充)。
2、一些vrla电池被称为vrla-agm电池，这意味着在这种电池中使用的隔板可以包括一层或多层agm(吸收玻璃板或吸收玻璃垫)。根据vrla-agm电池设计，可能需要多达2-4次或更多次数的尝试来用酸填充vrla-agm电池，而填充相应的富液式电池可能只需要一个酸填充过程或步骤、尝试。为了减少生产时间(从而降低生
3、用于vrla电池的多种电池隔板在本领域中也是已知的。如上所述，用户可以使用一层或多层agm(吸收玻璃板或玻璃垫)作为vrla电池的隔板。这样的agm层可以由玻璃纤维、聚合物纤维或其组合制成。agm层可以像海绵一样吸收电池酸，或者作为酸性储存器，固定酸，并且这种agm层可以在受压缩的酸限制或酸缺乏系统中表现良好。然而，agm隔板中的玻璃纤维可能随时间推移在循环和高压缩期间断裂。玻璃纤维的降解可能随时间推移改变电池系统中的压缩水平，并且可能影响agm隔板内的酸迁移，可能导致电极的酸可利用性差和/或潜在地导致酸分层。vrla电池中的酸分层可能导致部分电极的利用不足，可能导致硫酸化、电池性能差和/或短或更短的循环寿命。另外，当使用传统的agm隔板对vrla电池进行酸填充时，电极可能变得更具反应性，消耗酸和/或将其转化为水或蒸汽，这可能产生硫酸铅并且可能导致水合短路、枝晶生长、电池寿命减少、干点和/或热失控。被电解液润湿的agm隔板的最后一个区域最容易出现水合短路的风险。
4、在某些情况下，例如在北卡罗莱纳州夏洛特的daramic,llc拥有的美国专利no.6,703,161中，已经公开了通过引用并入本文的铅酸蓄电池的电池隔板，例如多层电池隔板和可以与vrla电池一起使用的这种隔板。
5、在某些情况下，vrla电池还可以被描述为“凝胶”电池，它们包括电池隔板以及电解质中的热解二氧化硅，其固定电解质或酸，并将电解质或酸转化为凝胶。在一些情况下，vrla凝胶电池可能具有某些优点，例如更高的容量、更深的循环和/或更强的性能。还有其他的电池是混合vrla agm和凝胶(有时称为人造胶)电池，其可以包括在电池顶部具有胶凝酸的agm隔板或在agm隔板内或在酸或系统中具有一些热解法二氧化硅，使得系统不会干燥。
6、需要为所有类型的vrla电池(包括agm、凝胶以及那些结合了agm和凝胶的特点，有时被称为混合vrla agm电池的电池)进一步开发更多改进的电池隔板。
技术实现思路
1、根据至少选定的实施例，本公开或本专利技术可以满足上述和其他需要。例如，根据至少某些实施例，本公开或本专利技术涉及用于vrla电池的改进的隔板和/或使用特定的改进的电池隔板用酸填充vrla电池的改进的方法。
2、本文公开了改进的电池隔板和改进的使用特定改进的电池隔板填充电池的方法。此外，本文公开了一种用于增强酸填充、改善酸扩散、提高酸填充速度、减少用酸填充电池所需的时间、改善酸输送(例如，使酸输送在整个电极表面上更均匀)的方法、系统和电池隔板，以避免水合短路，降低电池制造成本(由于提高酸的填充速度)并提高vrla电池的整体电池寿命。
3、与本文描述的隔板和方法相关的改进可能是意想不到的，因为传统上认为获得vrla agm电池的正极板和负极板之间所需的紧密接触水平的最佳方式是使用agm层，或者通过将这种agm层或多层agm层与平聚乙烯隔板结合作为微孔聚烯烃层。
4、附图简要说明
5、图1包括根据本文所述的实施例制造的多种改进的vrla电池隔板的照片，其中：图1(a)描绘了包括肋的隔板；图1(b)描绘了包括肋的隔板，所述肋的尺寸和间距与包括在图1(a)的隔板上的肋不同；图1(c)描绘了包括压纹的隔板。所述压纹可以包括多种图案(例如，直线图案，波浪形图案，带有各种图片图案的图案，例如花卉或徽标图案等)，只要将纹理元素赋予改进的vrla电池隔板即可。对于图1(c)的隔板，压纹包括赋予平面微孔聚烯烃隔板的波浪形图案。对于图1(a)、1(b)和1(c)所示的每个隔板，照片中所示的隔板带肋和/或压纹的一面可以在改进的vrla电池中抵靠负极设置。每个隔板的另一面(未示出)可以抵靠正极和/或抵靠一个或多个agm层设置。
6、图2包括根据本文所述的多种实施例制造的改进的vrla电池隔板的照片，其中所述隔板包括肋和压纹。
7、图3包括图2所示的改进的vrla电池隔板的横截面视图；图3示出了在改进的隔板上产生酸填充通道(或气流通道)的多种倾斜、变形和/或压缩肋。依据施加到已经带肋的隔板的压纹方法；依据随时间的推移，电池系统中的压缩；或者依据电池系统中的形成或压纹方法及压缩两方面，这些肋可以被描述为“倾斜、变形和/或压缩”。
8、图4是图3所示的改进的vrla电池隔板的一部分的特写视图，其中酸填充通道(或空气流动通道)10包括在隔板上，在图4底部的隔板的面是面对负极的面，而在图4顶部的隔板的面是面向正极的面。
9、图5包括其上具有纹理压纹图案的一个或多个隔板的图像，其中，当在显微镜(如3-d显微镜)下观察时，暗点表示具有较小孔或压缩孔结构的区域，横截面视图、图像或显微照片显示由纹理压纹产生的酸填充通道。
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1.一种复合吸收玻璃垫(AGM)电池隔板，其包含：AGM电池隔板层和多孔被填充的聚烯烃电池隔板层，其中，
2.如权利要求1所述的复合AGM电池隔板，其中，所述多孔被填充的聚烯烃电池隔板层的背板厚度小于175微米、小于150微米、小于125微米、或者小于100微米。
3.如权利要求1所述的复合AGM电池隔板，其中，所述多孔被填充的聚烯烃电池隔板层具有加工方向的肋，具有垂直于加工方向的肋或横向肋，是平整的，或者包含微型肋。
4.如权利要求1所述的复合AGM电池隔板，其中，所述非离子表面活性剂的存在量为：小于5.0g/m2(gsm)、小于4.0g/m2(gsm)、或者小于3.0g/m2(gsm)；或者，所述多孔被填充的聚烯烃电池隔板层其内或其上还具有阴离子表面活性剂。
5.一种VRLA-AGM电池，其包含如权利要求1所述的复合AGM电池隔板。
6.一种复合电池隔板，用于提高VRLA电池的酸填充速度并降低VRLA电池酸的填充时间，所述隔板包括至少一个非织造层和至少一个微孔聚合物隔板层，所述微孔聚合物隔板层具有第一表面和第二表面，
7.如权利要求6所述的隔板，其中，所述非织造层包含玻璃纤维、聚合物纤维或其组合。
8.如权利要求6所述的隔板，其中，所述聚合物隔板层是聚烯烃隔板层。
9.如权利要求8所述的隔板，其中，所述聚烯烃隔板层包括聚乙烯和二氧化硅。
10.一种复合电池隔板，其中，
11.如权利要求10所述的隔板，其中，所述微孔聚烯烃隔板层包括聚乙烯和二氧化硅；
12.一种VRLA电池，其包括如权利要求10所述的复合电池隔板。
13.如权利要求12所述的VRLA电池，其中，所述电池包括增强的酸填充、改善的酸扩散、提高的酸填充速度、减少的酸填充时间、改善的酸输送、在电池内一个或多个电极的表面上更均匀的酸输送、更少的水合短路、降低的成本、延长的循环寿命或其组合；
14.一种增强VRLA电池酸填充的方法，包括：提供包括如权利要求10所述的复合电池隔板的VRLA电池，其中，正极、负极和复合电池隔板处于压缩下，用含酸的液体电解质填充所述电池；与常规VRLA电池的酸填充时间相比，酸填充速度提高，酸填充时间减少3倍以上。
...【技术特征摘要】
1.一种复合吸收玻璃垫(agm)电池隔板，其包含：agm电池隔板层和多孔被填充的聚烯烃电池隔板层，其中，
2.如权利要求1所述的复合agm电池隔板，其中，所述多孔被填充的聚烯烃电池隔板层的背板厚度小于175微米、小于150微米、小于125微米、或者小于100微米。
3.如权利要求1所述的复合agm电池隔板，其中，所述多孔被填充的聚烯烃电池隔板层具有加工方向的肋，具有垂直于加工方向的肋或横向肋，是平整的，或者包含微型肋。
4.如权利要求1所述的复合agm电池隔板，其中，所述非离子表面活性剂的存在量为：小于5.0g/m2(gsm)、小于4.0g/m2(gsm)、或者小于3.0g/m2(gsm)；或者，所述多孔被填充的聚烯烃电池隔板层其内或其上还具有阴离子表面活性剂。
5.一种vrla-agm电池，其包含如权利要求1所述的复合agm电池隔板。
6.一种复合电池隔板，用于提高vrla电池的酸填充速度并降低vrla电池酸的填充时间，所述隔板包括至少一个非织造层和至少一个微孔聚合物隔板层，所述微孔聚合物隔板层具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·H·米勒，罗伯特·W·斯菲尔，
申请(专利权)人：达拉米克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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