[发明专利]带有T形加强肋的电池隔板

说明书

本发明涉及一种可用于电池隔板的改进的薄板制品以及这种制品的成形方法。特别是这种改进的电池隔板是由基板构成，基板上具有间距的加强肋或是从薄板上一个表面伸出的T形轮廓的凸出部分。

电化学电池和蓄电池是由至少一对相对极性的电极构成，并且通常具有一系列交替极性的相邻电极。电极之间的电流由一种电解质维持，电解质按照电池特性的不同可以是酸性的、碱性的或中性的。在相对极性的相邻电极之间设有一个隔板，以便在自由地进行电解导电的同时防止电极接触。隔板可以具有多种形状，在新型的蓄电池结构中，隔板采用薄板或薄膜的形式，使用包围一种极性的每个电极的薄皮则更好。

在蓄电池结构中，电池隔板是一个关键元件。这种隔板最好是一种能完全隔离相对极性电极的薄板。并且薄板应具有既薄又多孔的特性，以便使电池具有高能量密度。此外，在最适合采用现有的薄板制品作为改进的隔板的酸性蓄电池（例如铅酸蓄电池）中，隔板应具有能除去气态副产品并有助于把电极板维持在稳定位置的结构。到目前为止，已经提出了具有有间距的加强肋（US专利3，917，772;3，798，294;以及4，037，030）或多重突出部分（US专利4，00，352）的薄板制品。由于隔板的设计要求它很薄并具有极为多孔的特性，加强肋倾向于推动保持电极极位置的能力，并且突出部分倾向于断裂。此外，普通的包皮或封装型隔板在电池组装期间的电极板插入（即“插板”）过程中趋于断裂或变皱，并且因此需要额外的检查和组装时间以确保所有电池板能完全插入。

特别希望有一种既有更坚固的结构，又能维持其薄和多孔特性的隔板，它能提供并且维持用气态副产品的出口，在蓄电池的整个工作寿命期间都能对电极板的定位起到增强作用，并用对简化蓄电池的组装工作起到辅助和改善的作用。

本发明提供了一种薄的多微孔薄板制品，它具有从薄板制品的一个表面伸出的、构成有间距的加强肋的突出部分。其改进之处在于突出部分成T形轮廓;也就是说，突出部分从薄板的一平面上垂直地伸出，并且每个突出部分的外延端形成的突出体与上述板面基本平行。

本发明涉及一种薄板制品及其成形方法，如下文所述，它具有从一个表面上伸出的有间距的T形加强肋。

本文和附加的权利要求中所称的“薄板”表示一种由基板构成的初级产品，它具有第一和第二主要表面，并且具有从基板的一个主要表面上伸出的有间距的突出部分。在相邻的有间距的突出部分之间的区域可以是基本平坦的区域。上述薄板可以由多孔的基板和热塑性合成物构成的无孔突出部分组成，或者是基板上突出部分都采用这种无孔的热塑性合成物。该突出部分的截面为长条形，并且与基板垂直。

本文和附加的权利要求中所称的“薄板制品”表示本发明的产品，其中上述薄板的突出部分被改变成T型的突出部分，并且其主体被制成多孔的。这种薄板制品构成一种改进的电池隔板。

以往使用过各种材料形成电池隔板，本发明则是使用一种合成物，它包含初级合成物中的至少一种成分，该成分可以在形成T形加强肋的突出部分之后从合成物中提取出来。这种合成物已在US专利3，351，495和4，024，323中详细描述过，该技术在本文中作为参考。例如，用于形成本发明薄板制品的初级合成物可以由一种聚合粘结剂，一种填料，以及至少一种能用提取、蒸发或类似方法从初级合成物中快速除去的成分。尽管在最佳实施例中（如下文所述）规定了使用初级合成物形成薄板，它具有作为一种整体成形元件的有间距的肋状突出部，这种薄板也可以由一种现成的微孔（平均孔径为0.005至100微米）板构成，在其表面上施加一种构成有间距突出部分的合成物。在把加强肋加到薄板上的实施例中，构成加强肋的合成物应该是塑性材料，它具有能粘合到衬底基板上的特性，并且最好是能通过抽取或类似的方法形成微孔，然后组成所需的形状，如下所述。

构成薄板制品（或是其肋部）的聚合物成分可以从热塑性聚合物中选取。例如聚烯烃类中的聚乙烯，聚丙烯等等;聚砜类中的聚芳基醚砜及其类似物;聚乙烯卤化物，例如聚氯乙烯等等;聚丙烯酸及其脂类，例如聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲脂及其类似物;也可以用上述合成物的混合物。聚合物的成分中可以包括适用作薄板制品粘结剂的聚合物与另一种为制成的薄板制品提供多孔性的可除去的聚合物的组合。打算用作薄板成品的一部分的聚合物成分相对于其所处的电池环境来说应该是完全惰性的，上述所有聚合物相对于酸环境都是惰性的。