BRPI0717381A2 - Dispositivo de armazenamento de energia híbrida e método para sua obtenção. - Google Patents

Dispositivo de armazenamento de energia híbrida e método para sua obtenção. Download PDF

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cell
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Edward Buiel
Victor Eshkenazi
Leonid Rabinovich
Wei Sun
Vladimir Vichnyakov
Adam Swiecki
Joseph Cole
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Axion Power Int Inc
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Description

DISPOSITIVO DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E MÉTODO
PARA SUA OBTENÇÃO
Este pedido internacional PCT reivindica a prioridade do pedido provisório US n° de série 60/853.439 depositado em 23 de outubro de 2006.
I. Campo Técnico
A presente invenção está direcionada para um dispositivo de armazenamento de energia híbrida. O dispositivo de armazenamento de energia híbrida compreende pelo menos uma célula compreendendo pelo menos um eletrodo positivo a base de chumbo, pelo menos um eletrodo negativo a base de carbono, um separador entre os eletrodos positivo e negativo adjacentes, e um eletrólito.
II. Antecedentes da Invenção
Dispositivos de armazenamento de energia híbrida, também conhecidos como supercapacitores ou
bateria/supercapacitores híbridos, combinam eletrodos de bateria e eletrodos de supercapacitor para produzir dispositivos apresentando um conjunto especial de características incluindo ciclo de vida, densidade de potência, capacidade de energia, capacidade de recarga rápida, e uma ampla faixa de temperatura de operação. Dispositivos de armazenamento de energia chumbo-carbono híbrida empregam eletrodos positivos de bateria de chumbo- ácido e eletrodos negativos de supercapacitor. Ver, por exemplo, as patentes US 6.466.426, 6.628.504, 6.706.079, 7.006.346 e 7.110.242.
O conhecimento convencional é que qualquer tecnologia nova de bateria ou supercapacitor une componentes e utiliza técnicas que são únicas a esta tecnologia. Além disto, o
conhecimento convencional é que dispositivos de
armazenamento de energia chumbo-carbono necessitam para
serem montados a utilização de compressão relativamente
alta da célula ou células no interior do dispositivo. A
alta compressão é devida em parte à grande resistência de
contato existente entre um material ativo de carbono
ativado e um coletor de corrente de um eletrodo negativo.
É também de conhecimento convencional que o equipamento
geralmente utilizado na manufatura de baterias de chumbo-
ácido convencionais e comumente empregado na indústria
automotiva, energia motiva, estacionária, e outras
aplicações de armazenamento de energia, não pode ser
empregado na produção de dispositivos de armazenamento de energia híbrida.
É um propósito da presente invenção prover dispositivos de armazenamento de energia híbrida apresentando excelente ciclo de vida e que são capazes de serem manufaturados utilizando-se equipamento de manufatura de bateria de chumbo-ácido convencional disponível. Os inventores demonstraram que dispositivos de armazenamento de energia híbrida de célula única ou de célula múltipla podem ser manufaturados utilizando-se equipamento de manufatura de bateria de chumbo-ácido convencional com modificações devidas ao desenho do eletrodo negativo que elimina a necessidade de grandes quantidades de pressão de empilhamento a ser aplicada às células no interior do dispositivo.
Desta forma, contrariamente ao conhecimento convencional para dispositivos de armazenamento de energia híbrida, uma alta compressão não é necessária na montagem de um dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a presente invenção. É desnecessário se prover um mecanismo adicional para comprimir células individuais, e os dispositivos de armazenamento de energia híbrida podem ser montados com caixas e coberturas comercialmente disponíveis. Por outro lado, novo hardware do usuário e equipamento de montagem são requeridos, levando a aumentos de custo significativos e/ou alterações significativas no processo.
III. Sumário da Invenção
E um objetivo da presente invenção prover um dispositivo de armazenamento de energia híbrida apresentando excelente ciclo de vida.
É um outro objetivo da presente invenção prover dispositivos de armazenamento de energia híbrida que sejam capazes de serem manufaturados utilizando-se equipamento de manufatura de bateria de chumbo-ácido convencional.
É uma vantagem da presente invenção o fato da compressão de pelo menos uma célula do dispositivo de armazenamento de energia híbrida reduzir problemas tais como danificação da célula devida a vibração.
É uma vantagem adicional da presente invenção o fato da compressão de menos de cerca de 5 psi ser necessária na montagem de um dispositivo de armazenamento de energia híbrida.
Os objetivos e vantagens acima são satisfeitos por um dispositivo de armazenamento de energia híbrida compreendendo pelo menos uma célula compreendendo pelo menos um eletrodo positivo, pelo menos um eletrodo negativo, um separador colocado entre o pelo menos um eletrodo positivo e o pelo menos um eletrodo negativo, e um eletrólito. 0 pelo menos um eletrodo positivo
compreendendo um material ativo compreendendo chumbo e apresenta uma aba que se estende a partir de uma lateral do eletrodo positivo. 0 pelo menos um eletrodo negativo compreende um material de carbono ativado e apresenta uma aba que se estende a partir de uma lateral do eletrodo negativo com uma orelha de chumbo encapsulando a aba. Uma primeira cinta de chumbo é moldada sobre a aba do pelo menos um eletrodo positivo. Uma segunda cinta de chumbo é moldada sobre a orelha de chumbo do pelo menos um eletrodo negativo.
Conforme utilizados aqui, os termos
"substancialmente", "geralmente", "relativamente",
"aproximadamente", e "cerca de", são modificadores relativos destinados a indicar uma variação permissivel da característica assim modificada. Não se pretende que sejam limitados ao valor absoluto ou característica que modificam, mas, ao contrário, aproximam tal característica física ou funcional.
Referências a "uma realização" ou "em realizações" significam que a característica referida está incluída em pelo menos uma realização da invenção. Além disto, referências separadas a "uma realização" ou "em realizações" não necessariamente referem-se à mesma realização; entretanto, tais realizações não são mutuamente exclusivas, a não ser que assim afirmado, e exceto como será óbvio aos especialistas na técnica. Desta forma, a invenção pode incluir qualquer variedade de combinações e/ou integrações das realizações descritas aqui.
Na descrição a seguir, é feita referência aos desenhos anexos, os quais são mostrados para a ilustração de realizações especificas pelas quais a invenção pode ser praticada. As realizações ilustradas a seguir são
descritas em detalhes suficientes para possibilitar os especialistas na técnica a colocar em prática a invenção. Deve ser entendido que outras realizações podem ser utilizadas e que as alterações estruturais baseadas em equivalentes estruturais e/ou funcionais atualmente conhecidos podem ser realizadas sem que se afaste do escopo da invenção.
IV. Breve Descrição dos Desenhos
A FIG. 1 é uma vista esquemática parcial de um eletrodo negativo apresentando uma cinta moldada sobre este de acordo com uma realização da presente invenção.
A FIG. 2 é uma seção transversal do eletrodo negativo da FIG. 1.
A FIG. 3 é uma vista esquemática parcial de um eletrodo positivo apresentando uma cinta moldada sobre este de acordo com uma realização da presente invenção.
A FIG. 4 é uma seção transversal do eletrodo positivo da FIG. 3.
A FIG. 5 é uma vista em perspectiva de uma célula de acordo com a presente invenção.
V. Descrição Detalhada da Invenção
As FIGs. 1-5 ilustram um dispositivo de armazenamento de energia híbrida e seus componentes. De acordo com a presente invenção, o dispositivo de armazenamento de energia híbrida compreende pelo menos uma célula compreendendo pelo menos um eletrodo positivo a base de chumbo, pelo menos um eletrodo negativo a base de carbono, um separador entre os eletrodos positivo e negativo adjacentes, e um eletrólito. 0 eletrodo positivo a base de chumbo e o eletrodo negativo a base de carbono apresentam cada um uma aba que se estende a partir de uma lateral do eletrodo. Uma cinta moldada conecta cada aba de uma dada polaridade, resultando em uma conexão única de todas as abas com polaridade comum com a pelo menos uma célula. Por exemplo, uma cinta moldada pode conectar todos os eletrodos positivos no interior de uma dada célula, e uma cinta moldada pode conectar todos os eletrodo negativos no interior de uma dada célula.
A. Eletrodo Negativo
A FIG. Iea FIG. 2 ilustram pelo menos um eletrodo negativo (15) compreendendo um coletor de corrente (22); um revestimento resistente à corrosão (23) aderido a pelo menos uma face do coletor de corrente (22); e um material ativo (24) aderido ao revestimento resistente à corrosão (23) . 0 pelo menos um eletrodo negativo (15) compreende também uma aba (30) que se estende a partir de uma lateral do eletrodo, por exemplo, acima da borda superior do pelo menos um eletrodo negativo (15), (por exemplo, se estendendo acima do coletor de corrente (22)).
O coletor de corrente (22) compreende um material condutor. Por exemplo, o coletor de corrente (22) pode compreender pelo menos um material metálico tal como berílio, bronze, broze-chumbo comercial, cobre, liga de cobre, prata, ouro, titânio, alumínio, ligas de alumínio, ferro, aço, magnésio, aço inoxidável, níquel, misturas destes, ou ligas destes. 0 coletor de corrente pode compreender qualquer material condutor que apresente uma condutividade acima de 1 χ IO5 siemens/m. Em realizações preferidas, o coletor de corrente compreende cobre ou uma liga de cobre.
O revestimento resistente à corrosão (23) preferivelmente compreende um material de grafite impregnada. A grafite é impregnada com uma substância para tornar a folha de grafite expandida resistente a ácido. A substância pode ser uma substância não polimérica tal como parafina ou furfural. Preferivelmente, a grafite é
impregnada com parafina ou resina. Nas realizações, a grafite pode ser impregnada com uma mistura de cerca de 90 a cerca de 99% em peso de parafina e cerca de 1 a cerca de 10% em peso de resina, pref erivelmente cerca de 2 a cerca de 5% em peso, com base no peso da mistura. A resina auxilia em que os poros da grafite sejam completamente vedados e, desta forma, não permeáveis ao ácido. Nas realizações, a substância de impregnação exibe propriedades termoplásticas e pode apresentar uma temperatura de fusão na faixa de cerca de 25°C a cerca de 400°C. A grafite pode estar na forma de uma folha feita de partículas de grafite expandida de alta densidade ou de baixa densidade. Preferivelmente, o revestimento resistente à corrosão compreende uma grafite expandida de baixa densidade.
Em outras realizações, o revestimento resistente à corrosão pode compreender um revestimento polimérico compreendendo um material condutor tal como negro de fumo. Alternativamente, o revestimento resistente à corrosão pode compreender um material condutor, mas resistente à corrosão, tal como sub-óxido de titânio (por exemplo, TixO2x-I, onde χ é um valor numérico) ou um material condutor de diamante. Nas realizações, o material condutor de diamante pode ser uma camada ou filme depositado por um método de deposição química a partir da fase vapor (CVD) do filamento quente, método CVD de plasma em micro-ondas, método de jateamento de arco de plasma, ou método de deposição de vapor de plasma (PVD). 0 diamante condutor pode ser dopado, por exemplo, como boro.
0 material ativo (24) do eletrodo negativo compreende carbono ativado. Carbono ativado refere-se a qualquer material predominantemente a base de carbono que exiba uma área de superfície maior que cerca de 100 m2/g, por exemplo, cerca de 100 m2/g a cerca de 2500 m2/g, conforme determinada utilizando-se técnicas BET de ponto único convencionais (por exemplo, utilizando-se o equipamento Micromeritics FlowSorb III 2305/2310). Em certas
realizações, o material ativo pode compreender carbono ativado, chumbo, e carbono condutor. Por exemplo, o material ativo pode compreender 5-95% em peso de carbono ativado; 95-5% em peso de chumbo; e 5-20% em peso de carbono condutor.
0 material ativo (24) pode ser na forma de uma folha que é aderida e em contato elétrico com o material do revestimento condutor resistente à corrosão (23). De maneira a que o carbono ativado se fixe e esteja em contato elétrico com o revestimento condutor resistente à corrosão, partículas de carbono ativado podem ser misturadas com uma substância ligante adequada tal como PTFE ou polietileno de peso molecular ultra alto (por exemplo, apresentando um peso molecular da ordem de milhões, usualmente entre cerca de 2 e cerca de 6 milhões). Nas realizações, a quantidade de ligante pode ser de cerca de 3 a cerca de 25% em peso, preferive lmente cerca de 5 a cerca de 15% em peso (por exemplo, 10% em peso), com base no peso do material ativo e ligante. O material ligante preferivelmente não exibe propriedades termoplásticas ou exibe propriedades termoplásticas mínimas.
O carbono ativado e ligante de PTFE ou de polietileno de peso molecular ultra alto reduz a pressão requerida para estabelecer uma boa condutividade elétrica entre o material ativo e o revestimento condutor resistente à corrosão para menos de cerca de 5 psi, preferivelmente menos de cerca de 3 psi. Em contraste, a utilização de ligantes de polietileno ou de polipropileno ou um eletrodo revestido com lama com ligantes acrílicos ou de butadieno, requer mais de 5 psi para se obter um bom contato entre um material ativo e um revestimento condutor resistente à corrosão.
Uma parte em aba (30) se estende a partir de uma lateral do eletrodo negativo, por exemplo, para o coletor de corrente (22). Nas realizações, a parte em aba (30) é uma extensão do coletor de corrente.
Uma orelha (32) de chumbo ou liga de chumbo é moldada sobre e encapsula pelo menos parte, preferivelmente toda, a parte em aba (30). A orelha (32) pode ser aplicada antes do revestimento resistente à corrosão (23) e do material ativo (24) serem fixados ao coletor de corrente (22), limitando desta forma a exposição destes materiais a temperaturas altas necessárias para fundir o chumbo. A
aplicação da orelha (32) antes do revestimento condutor
resistente à corrosão (23) e do material ativo (24),
permite também que a cola de fusão a quente (41) seja
aplicada sobre a orelha (32) quando da fixação do
revestimento condutor resistente à corrosão e do material ativo.
Nas realizações, a orelha (32) pode apresentar uma
espessura de cerca de 0,5 mm a cerca de 10 mm. A espessura
da orelha (32) é escolhida para assegurar que a vedação da
parte em aba (30) e do revestimento resistente à corrosão
(23) não seja afetada pelo processamento térmico que ocorre
durante a operação do tipo moldagem em cinta ("cast-on- strap") (COS).
A orelha (32) assegura que o coletor de corrente (22) não sofra corrosão com um eletrólito. Em certas
realizações, o chumbo da orelha irá reagir com um eletrólito de ácido sulfúrico para formar PbSO4, formando uma barreira à corrosão. Com base em teste acelerado, a orelha provê cerca de 5 anos a cerca de 10 anos de proteção contra corrosão ao coletor de corrente. Em contraste, a utilização de uma luva de plástico para proteger uma parte em aba e o coletor de corrente falha rapidamente, quando o eletrólito ácido penetra rapidamente entre o plástico e a parte em aba.
De acordo com a presente invenção, uma cinta moldada (38) por moldagem em cinta (COS) é moldada sobre a orelha (32). Preferivelmente, a cinta moldada (38) compreende chumbo ou uma liga de chumbo. A cinta moldada pode ser moldada sobre a orelha (32) utilizando-se uma máquina de moldagem em cinta convencional que emprega chumbo fundido em primeira instância. A cinta moldada (38) é
preferivelmente uma parte unitária de peça única.
B. Eletrodo Positivo
A FIG. 3 e a FIG. 4 ilustram pelo menos um eletrodo positivo (17) . 0 eletrodo positivo compreende um coletor de corrente (20) feito de chumbo. Nas realizações, o coletor de corrente pode ser na forma de uma placa ou grade. Um material ativo a base de chumbo (21), tal como dióxido de chumbo, é aplicado sobre pelo menos uma face do coletor de corrente (20). Nas realizações, o dióxido de chumbo pode ser uma pasta aplicada a uma grade de chumbo. O eletrodo positivo compreende também uma parte em aba (28) que se estende a partir de uma lateral do pelo menos um eletrodo positivo (17), por exemplo, se estendendo sobre o coletor de corrente (20) . Nas realizações, a parte em aba (28) é uma extensão do coletor de corrente. Em certas realizações, uma orelha de chumbo ou liga de chumbo pode ser moldada sobre e encapsular pelo menos parte ou toda a parte em aba.
De acordo com a presente invenção, uma cinta moldada (34) pelo processo de moldagem em cinta (COS) é moldada sobre a aba (28) do pelo menos um eletrodo positivo. Preferivelmente, a cinta moldada (34) é de chumbo ou de liga de chumbo. A cinta moldada pode ser moldada sobre a aba (28) utilizando-se uma máquina de moldagem em cinta que emprega chumbo fundido na primeira instância. A cinta moldada (34) é pref erivelmente uma peça em uma só parte unitária. C. Dispositivo de Armazenamento de Energia Híbrida A FIG. 5 ilustra uma célula única (10) de acordo com uma realização da presente invenção. Uma célula pode compreender qualquer número de eletrodos positivos e eletrodos negativos, por exemplo, (1) η eletrodos negativos e n+1 eletrodos positivos ou (2) n+1 eletrodos negativos e η eletrodos positivos. Na FIG. 5, a célula (10) compreende quatro eletrodos positivos e três eletrodos negativos em ordem alternada. Cada eletrodo negativo compreende um coletor de corrente (22) apresentando um revestimento resistente à corrosão (não mostrado) aderido a cada uma de suas faces, e um material de carbono ativado (24) aderido e em contato elétrico com o revestimento resistente à corrosão em cada face. Entre cada eletrodo positivo e eletrodo negativo
adjacente compreendendo material ativo (24), é colocado um separador (26) . 0 separador (26) compreende um material adequado para uso com um eletrólito ácido, e deve compreender um material tecido ou um material de feltro. 0 separador pode compreender uma manta de vidro absorvente (AGM - "Absorbent Glass Mat") ou polietileno.
Cada um dos eletrodos positivos compreende uma aba (28) que se estende por cima de uma borda superior do eletrodo. Cada eletrodo negativo compreendendo uma aba (30) que se estende por cima de uma borda superior do eletrodo. De acordo com a presente invenção, as abas (28) dos eletrodos positivos são unidas eletricamente entre si por uma cinta moldada (34), que pode apresentar uma estrutura conectora (36). Da mesma forma, as abas (30) dos eletrodos negativos são unidas eletricamente entre si por uma cinta moldada (38), que pode apresentar uma estrutura conectora (40) .
O dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a presente invenção pode apresentar um recipiente, tal como uma caixa utilizada para baterias de chumbo-ácido reguladas por válvula (VRLA). De acordo com a presente invenção, a dimensão transversal de cada compartimento de célula de um recipiente ou caixa é referida como largura do vazio. De maneira a aplicar uma leve compressão a cada célula, e, desta forma, assegurar um contato físico e elétrico apropriado entre os separadores e os respectivos eletrodos positivos e negativos, a espessura agregada T de uma célula montada (10), como mostrado na FIG. 5, é maior que a largura do vazio do compartimento de célula da caixa. A diferença entre a espessura agregada T e a largura do vazio é usualmente da ordem de cerca de OfOlT a cerca de 0,2T. Esta diferença resulta em uma compressão que é tipicamente na faixa de cerca de 0,2 a cerca de 5 psi, pref erivelmente na faixa de cerca de 1 a cerca de 3 psi. A compressão é em uma direção através da espessura de cada célula. A compressão de cada célula reduz problemas tais como danificação devida à vibração.
Uma vez que cada célula (10) é colocada em seu respectivo compartimento na caixa, então uma cobertura para a caixa é selada de qualquer forma convencional, e uma quantidade predeterminada de eletrólito ácido é adicionada a cada compartimento. Em realizações preferidas, o eletrólito ácido é ácido sulfúrico.
As cintas moldadas negativas e positivas (34, 38) conferem conexões, as quais podem ser feitas a eletrodos similares no interior da mesma célula, ou a eletrodos em uma célula adjacente, utilizando-se um equipamento de montagem de bateria de chumbo-ácido convencional, tal como um equipamento de chumbo-ácido regulado por válvula (VRLA).
Os terminais de conexão positivos e negativos para o dispositivo de armazenamento de energia híbrida são providos produzindo-se conexões apropriadas entre as cintas moldadas negativas e positivas (34, 38) de uma ou mais células. De acordo com a presente invenção, uma conexão em série pode ser realizada, na qual a voltagem do dispositivo de armazenamento de energia híbrida é a voltagem acumulada das respectivas células. Alternativamente, pode ser desejado se prover células conectadas em paralelo pela união elétrica de todas as cintas moldadas positivas (34) a todas as cintas moldadas negativas (38) de uma ou mais células em um dispositivo de armazenamento de energia híbrida.
A montagem de uma célula tal como a mostrada na FIG. pode ser realizada utilizando-se um equipamento de montagem de bateria de chumbo-ácido convencional do tipo utilizado para a montagem de baterias automotivas VRLA, com modificações relativamente insignificantes e baratas que possam ser necessárias para a manipulação do componente de eletrodo negativo. Principalmente, as máquinas de
empilhamento devem ser adaptadas de tal forma a serem capazes de manipular eletrodos negativos em consonância com os ensinamentos aqui.
A presente invenção está direcionada também para um método de manufatura de um dispositivo de armazenamento de energia híbrida. O método compreende o empilhamento de pelo menos um eletrodo positivo, pelo menos um eletrodo negativo e um separador entre estes para pelo menos uma célula. A pelo menos uma célula é colocada em uma máquina de moldagem convencional, tal como a utilizada na manufatura de baterias de chumbo-ácido convencionais (por exemplo, a máquina Dynamac® COS fabricada pela MAC Engineering) . Cintas de chumbo fundido ou de liga de chumbo são moldadas sobre abas/orelhas do pelo menos um eletrodo negativo e sobre abas do pelo menos um eletrodo positivo e subseqüentemente resfriadas para formar um sólido e uma conexão de chumbo de peça única entre as respectivas abas. A(s) célula(s) empilhada(s) moldada(s) é(são) colocada(s) no(s) respectivo(s) compartimento(s) de célula de uma caixa. As conexões célula-célula são feitas entre as cintas moldadas de células adjacentes, conforme requerido para uma conexão em série ou em paralelo das células.
VI. Aplicabilidade Industrial
E provido um dispositivo de armazenamento de energia híbrida. 0 dispositivo de armazenamento de energia híbrida é particularmente adequado para a indústria automotiva, energia motiva, estacionária, e outras aplicações de armazenamento de energia.
Embora realizações específicas da invenção tenham sido descritas aqui, os especialistas na técnica entendem que muitas outras modificações e realizações da invenção recairão no espírito da invenção, se beneficiando dos ensinamentos apresentados na descrição acima e associada aos desenhos. Por esta razão, entende-se que a invenção não está limitada às realizações especificas descritas aqui, e que várias modificações e outras realizações da invenção estão incluídas no escopo da invenção. Além disto, embora termos específicos sejam empregados aqui, são utilizados apenas no sentido genérico e descritivo, e não para propósito de limitar a invenção descrita.

Claims (23)

1. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida caracterizado pelo fato de compreender: - pelo menos uma célula compreendendo pelo menos um eletrodo positivo, pelo menos um eletrodo negativo, um separador colocado entre o dito pelo menos um eletrodo positivo e o dito pelo menos um eletrodo negativo, e um eletrólito; o dito pelo menos um eletrodo positivo compreendendo um material ativo compreendendo chumbo e uma aba que se estende a partir de uma lateral do pelo menos um eletrodo positivo; o dito pelo menos um eletrodo negativo compreendendo um material de carbono ativado, uma aba que se estende a partir de uma lateral do pelo menos um eletrodo negativo, e uma orelha de chumbo encapsulando a dita aba; - uma primeira cinta de chumbo moldada sobre a aba que se estende a partir do dito pelo menos um eletrodo positivo; - uma segunda cinta de chumbo moldada sobre a orelha de chumbo do pelo menos um eletrodo negativo.
2. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da primeira cinta moldada e da segunda cinta moldada serem de chumbo ou de uma liga de chumbo.
3. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato da primeira cinta moldada e da segunda cinta moldada serem cada uma parte em uma peça unitária.
4. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato do dito pelo menos um eletrodo negativo compreender adicionalmente: - um coletor de corrente; - um revestimento resistente à corrosão aderido a pelo menos uma face do coletor de corrente; e - um material de carbono ativado aderido e em contato elétrico com o revestimento resistente à corrosão.
5. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato do dito eletrólito ser ácido sulfúrico.
6. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato do dito revestimento condutor resistente à corrosão compreender uma folha de grafite expandida.
7. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do pelo menos um eletrodo negativo compreender carbono ativado e chumbo.
8. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato do coletor de corrente compreender cobre ou uma liga de cobre.
9. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato do coletor de corrente compreender um material apresentando uma condutividade maior que 1,0 χ IO5 siemens/m.
10. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato do dito pelo menos um eletrodo positivo compreender dióxido de chumbo.
11. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato do dito pelo menos um eletrodo positivo compreender ainda um coletor de corrente compreendendo chumbo.
12. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato da pelo menos uma célula compreender uma pluralidade de eletrodos positivos e uma Pl uralidade de eletrodos negativos.
13. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato da pelo menos uma célula compreender n+1 eletrodos positivos e η eletrodos negativos dispostos de maneira alternada com um separador entre cada eletrodo positivo e eletrodo negativo.
14. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato da pelo menos uma célula compreender η eletrodos positivos e n+1 eletrodos negativos dispostos de maneira alternada com um separador entre cada eletrodo positivo e eletrodo negativo.
15. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de conter uma pluralidade de células.
16. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato por apresentar uma caixa para a dita pelo menos uma célula.
17. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de uma espessura agregada da dita pelo menos uma célula ser maior que uma largura de vazio da dita caixa.
18. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de uma espessura agregada da dita pelo menos uma célula ser maior que uma largura de vazio da dita caixa em cerca de 0,OlT a 0, 2T
19. Dispositivo de armazenamento de energia híbrida de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da pressão de compressão em uma direção através da espessura da dita pelo menos uma célula ser de cerca de 0,2 a cerca de 5 psi.
20. Método para a manufatura de um dispositivo de armazenamento de energia híbrida conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - empilhamento de pelo menos um eletrodo negativo, pelo menos um eletrodo positivo, e um separador entre estes para formar uma célula; - moldagem de uma primeira cinta moldada sobre uma aba do dito pelo menos um eletrodo positivo; - moldagem de uma segunda cinta moldada sobre a orelha de chumbo do dito pelo menos um eletrodo negativo; e - colocação da pelo menos uma célula em uma caixa.
21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de uma espessura agregada da dita pelo menos uma célula ser maior que uma largura de vazio da dita caixa, desta forma provocando uma pressão de compressão de cerca de 0,2 a 5 psi em uma direção através da espessura da dita pelo menos uma célula quando colocada na caixa.
22. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de apresentar as etapas de: - colocação de uma pluralidade de células em uma caixa; e - obtenção de uma conexão em série entre as ditas células conectando-se as respectivas cintas moldadas do dito pelo menos um eletrodo positivo e as respectivas cintas moldadas do dito pelo menos um eletrodo negativo.
23. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de apresentar as etapas de: - colocação de uma pluralidade de células em uma caixa; e - obtenção de uma conexão em paralelo entre as ditas células conectando-se as cintas moldadas do dito pelo menos um eletrodo positivo e às cintas moldadas do dito pelo menos um eletrodo negativo.
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