[发明专利]铅酸电池隔板、增强型富液式电池、车辆及相关方法

说明书

一种用于铅酸电池的隔板，包括聚烯烃微孔膜，其中，所述聚烯烃微孔膜包括：聚乙烯、二氧化硅填料、和加工增塑剂；所述二氧化硅填料以至少40重量％的量存在，并且，OH与Si基团的分子比例由²⁹Si‑NMR测量，范围介于21:100到35:100之间，优选至少27:100；所述聚乙烯包括串晶结构的聚合物，其包括多个伸直链晶体和多个折叠链晶体；并且，所述折叠链晶体结构的平均重复为从1nm到150nm。本发明可以提高电池寿命，减少内部电阻，增加冷启动安培，至少在增强富液式电池中改善均匀性；本发明具有增加的离子扩散，减少的弯曲度，增加的润湿性，降低的油含量，减少的厚度、降低的电阻和/或增加的孔隙率，并在使用时减少水损失，降低酸分层，降低电压降，和/或增加电池的CCA。

本申请为分案申请，原优先权日是2016年4月8日；原国际申请日是2017年4月7日；原国际申请号为PCT/US2017/026637；进入中国国家阶段的日期是2018年11月6日，中国申请号是201780028011.2；原发明名称是《用于增强型富液式电池的改进的隔板、电池及相关方法》。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年4月8日提交的美国临时专利申请No.62/319,959的优先权和权益。

技术领域

根据至少选择的实施方式，本公开或发明涉及新型或改进的隔板、电池隔板、增强型富液式电池隔板、电池、电池单元，和/或制造和/或使用此类隔板、电池隔板、增强型电池隔板、电池单元、电池的方法，使用前述的系统、方法和/或车辆。根据至少某些实施方式，本公开或发明涉及新型的或改进的电池隔板、富液式铅酸电池隔板，或用于启动照明点火(SLI)电池的增强型富液式铅酸电池隔板、用于深循环应用的富液式电池，以及增强型富液式电池(EFB)和/或改进的制造和/或使用此类改进的隔板、电池单元、电池、系统、车辆或任何组合的方法。根据至少某些实施方式，本公开或发明涉及用于富液式电池的改进的隔板和/或改进的制造和/或使用具有所述改进隔板的电池的方法。根据至少选择的实施方式，本公开或发明涉及隔板，特别是用于具有降低的电阻和/或增加的冷启动电流的增强型富液式电池的隔板。此外，本文还公开了在至少增强型富液式电池中用于提高电池寿命、减少水损失、降低内阻、增加润湿性、减少酸分层、改善酸扩散、改善冷启动电流、提高均匀性或其任何组合的方法、系统和电池隔板。根据至少特定实施方式，本公开或发明涉及用于增强型富液式电池的改进的隔板，该隔板包括性能增强添加剂或涂层，增加的孔隙率，增加的空隙体积，无定形二氧化硅，吸油性更高的二氧化硅，高硅醇基二氧化硅，OH与Si比例为21:100至35:100的二氧化硅，降低的电阻，串晶(“烤肉串”shish-kebab)结构或形态，聚烯烃微孔膜含有颗粒状填料，其量为膜和聚合物重量的40％或以上，如超高分子量聚乙烯，具有串晶结构，所述串晶结构具有伸直链晶体(串(shish)结构)和折叠链晶体(肉块(kebab)结构)，所述肉块结构的平均重复周期为从1nm到150nm，降低的板材厚度，减小的弯曲度等。

背景技术

已开发出增强型富液式电池(EFB)和吸收玻璃垫(AGM)电池，以满足怠速启动停止应用中对电力源的日益增长的需求。EFB系统与传统的富液式铅酸电池具有相似的结构，其中正电极和/或负电极被微孔隔板包围，并浸入液态电解液中。而AGM系统不含游离液体电解质。电解质被吸收到玻璃纤维垫，然后在电极上分层。历史上，AGM系统与富液式电池系统相比，具有更高的放电功率、更好的循环寿命和更大的冷启动电流。然而，AGM电池的制造成本要高得多，对过度充电更敏感。因此，对于某些市场和应用，EFB系统仍然是移动和/或固定电源的一个有吸引力的选择。这种电源和储能应用多种多样，如：平板电池；管式电池；车辆SLI和混合动力电动汽车ISS应用；深循环应用；高尔夫球车和电动人力车电池；在部分充电状态下运行的电池(PSOC)；逆变器电池以及可再生能源电池。