[发明专利]用于铅酸电池的改进的复合层或隔板

说明书

本文公开的是新的或改进的纤维层、复合体、复合隔板、隔板、复合垫隔板、包含纤维和二氧化硅颗粒的复合垫隔板、电池隔板、铅酸电池隔板和/或富液式铅酸电池隔板和/或电池、原电池和/或制造和/或使用这种纤维层、复合体、复合隔板、隔板、电池隔板、铅酸电池隔板、原电池和/或电池的方法。另外，本文公开的是在至少增强型富液式电池中用于延长电池寿命、减少内阻、减少准金属中毒、减少酸分层和/或改善均匀性的方法、系统和电池隔板。

相关申请交叉引用

本申请要求2017年3月18日提交的印度申请No.201731009500的优先权和权益。

领域

根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的垫、纤维层、隔板、复合隔板、复合垫隔板、含有纤维和二氧化硅颗粒的复合垫隔板、电池隔板、铅酸电池隔板、电池、原电池和/或制造和/或使用这种垫、隔板、电池隔板、铅酸电池隔板、电池和/或元原电池的方法，以及包含有上述相同组件的车辆、系统或装置。根据至少特定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的用于铅酸电池的增强复合隔板，和/或制造和/或使用这种改进的隔板、原电池、电池、系统、车辆和/或类似物的改进方法。根据至少特定的实施方式，本公开或发明致力于用于铅酸电池的改进的复合隔板和/或使用这种具有这类改进的隔板的电池的改进方法。根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于复合隔板，特别是用于铅酸电池、富液电池、增强型富液电池、干式充电电池和/或类似物的隔板。此外，本发明公开了用于在一种或多种铅酸电池中延长电池寿命、减少短路、减少水耗、增加润湿性、降低酸分层、提高酸扩散、减少活性材料脱落、减少金属诱导氧化、减少氧化、减少重金属和/或准金属中毒、减少锑中毒、增加锑抑制和/或改善均匀性的方法、系统和电池隔板。根据至少特别的实施方式，本公开或发明涉及用于铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包含纤维、一种或多种粘合剂、二氧化硅颗粒、填料、添加剂、表面活性剂、涂层和/或类似物。

背景

铅酸电池可包括一个或多个电池隔板，其在铅酸电池单元内将正极与负极分开或“分隔”。电池隔板可具有至少两个主要功能。首先，电池隔板应该是电绝缘的并且应该保持正极与负极物理分开，以防止电流在两个电极之间通过。其次，电池隔板应允许正极和负极之间以最小可能的电阻产生离子电流。电池隔板可由多种不同的材料制成，但由多孔非导体制成的电池隔板很好地满足了这两个相反的功能。

有许多不同的途径可能使铅酸电池失效或失去动力或使用寿命。如果活性材料被剥离或从正极脱落并与负极接触，则电池性能降低。这种过程可被称为正活性材料(PAM)脱落。酸分层是用于一种过程的术语，在该过程中，较高密度的浓硫酸积聚在电池的底部，导致电池顶部有相应较高量的水(稀酸)。顶部降低的酸水平抑制了极板的活化并可引起硫酸化。底部升高的酸水平人为地提高电池的电压，其会干扰电池管理系统。总的来说，酸分层导致更高的电阻，这导致缩短电池寿命并降低电池性能。

深循环富液电池中的正极栅格是由铅锑合金制成的，以实现深循环性能。然而，在深循环过程中，来自栅格合金的锑溶解到电解液中并到达负极且沉积在其上，降低析出氢的过电压，导致负极水解增加、失水和中毒。这被称为锑中毒。由于这种现象，这些类型的富液式深循环电池需要通过定期添加水以弥补水耗来维护。

已经探索了用玻璃垫或湿铺非织造材料来解决上述一些挑战。这些垫或非织造材料可以由合成木浆和玻璃纤维、或由用合成或天然(如天然橡胶胶乳)聚合物粘合剂保持在一起的合成纤维制成。虽然这些材料可能表现出增强的抗氧化性和/或减少的活性材料脱落，但它们不能完全解决锑中毒和酸分层的问题。

需要新的电池隔板和/或新的电池技术来满足和克服当前对铅酸电池的需求所带来的挑战，特别是减少锑中毒、增加锑抑制、减少氧化、减少水耗、减少短路和/或减少酸分层。

概述