[发明专利]包括导电磷酸盐玻璃部件的电池

说明书

技术领域

该申请主要涉及用于储能装置部件的材料，且更具体而言，涉及用于铅酸电池的磷酸盐玻璃部件。

背景技术

存在各种类型的电池。这些电池类型的许多通过利用由某些电化学反应提供的电势差存储和释放电能。在铅酸电池中，例如各单元包括一堆交替的正极和负极板。这些板各自包括集流体和设置在所述集流体上的化学活性材料。在化学活性糊中发生电化学反应，其产生使电池能够运行的电子。集流体收集由电化学反应产生的电子并且将这些电子作为电流输送至与电池关联的导电元件网络。最后，该导电元件网络将电流输送到电池外并且使电池能够做有用功。该导电元件网络可包括例如汇流条、端子引线、单元连接物(cell connector)、导电粘结剂、和任何其它可设置在电池内的载流、导电部件。

通常，电池中的许多导电部件由可为重的或对腐蚀和其它性能限制过程敏感的材料制成。在铅酸电池中，例如，许多导电部件由铅制成。然而，由铅制造的所有部件经历两个主要问题。首先，由于铅在某些电池环境中(例如，在铅酸电池中)的固有的不稳定性，铅部件对腐蚀敏感。该腐蚀可降低电池的载流能力，并且因此不利地影响电池性能。其次，铅为重的材料。因此，由铅制成的各部件可使电池增加显著量的重量。所增加的重量可不利地影响电池的重量功率和能量密度。在除铅酸之外的电池中使用的各种导电材料中存在类似的缺点。

因此，需要储能装置(例如，电池)，其包括由具有改善的性能特性的材料制成的导电部件。在铅酸电池中，例如，需要比铅轻且对存在于铅酸电池中的苛刻的酸性环境更有耐受性的导电材料。

本公开体系和方法涉及克服上述问题的一个或多个。

发明内容

根据一个方面，本公开内容涉及用于储能装置的电极板。所述电极板可包括至少部分地由导电磷酸盐玻璃制造的集流体。化学活性材料可设置在所述集流体上。

根据另一方面，本公开内容涉及储能装置。所述储能装置可包括外壳和设置在所述外壳内的至少一个单元。所述至少一个单元可包括一个或者多个正极板和一个或者多个负极板。所述储能装置的至少一个部件由包括导电磷酸盐玻璃的材料制成。

根据又一方面，本公开内容包括铅酸电池。所述铅酸电池可包括外壳和设置在所述外壳内的至少一个单元。所述至少一个单元可包括至少一个正极板和至少一个负极板。电解质溶液可设置在正极板和负极板之间的容积内。所述至少一个正极板或者所述至少一个负极板可进一步包括由包括导电磷酸盐玻璃的材料制成的集流体。化学活性材料可设置在所述集流体上。

附图说明

图1提供根据所公开的示例性实施方式的储能装置的图示说明。

图2提供根据所公开的示例性实施方式的集流体的图示说明。

具体实施方式

图1提供根据所公开的示例性实施方式的储能装置10的图示说明。储能装置10可包括各种类型的电池。例如，在一个实施方式中，储能装置10可包括铅酸电池。然而，可使用其它电池化学，例如基于如下的那些：镍、锂、钠-硫、锌、金属氢化物或者任何其它合适的可用于提供电化学电势的化学或材料。

如图1中所示，储能装置10可包括外壳12、端子14(仅示出一个)、和单元16。各单元16可包括一个或者多个正极板18和一个或者多个负极板19。在铅酸电池中，例如正极板18和负极板19可以交替方式堆叠。在各单元16中，可提供汇流条20以将正极板18连接在一起。可包括类似的汇流条(未示出)以将负极板19连接在一起。

各单元16可通过单元隔板22与邻近单元电绝缘。而且，正极板18可通过板绝缘体23与负极板19分开。单元隔板22和板绝缘体23两者均可由使两个邻近电导体在一起短路的风险最小化的电绝缘材料制成。然而，在储能装置10中，为了使电解质和/或通过电化学反应产生的离子能够自由流动，单元隔板22和板绝缘体23可由多孔材料或者对于离子传输为传导性的材料制成。

取决于储能装置10的化学，各单元16将具有特征电化学电势。例如，在用在汽车和其它应用中的铅酸电池中，各单元可具有约2伏的电势。单元16可串联连接以提供电池的总电势。如图1中所示，可提供电连接物24以使一个单元16的正极汇流条20与邻近单元的负极汇流条连接。这样，例如可将6个铅酸单元串联连接在一起以提供约12伏的所需总电势。取决于使用的电池化学的类型和所需总电势，替换的电构造可为可能的。