BR112012022067B1 - Grade para uma bateria e métodos para fabricação da mesma - Google Patents

Abstract

grades de bateria e métodos para fabricação do mesmo um grade para uma bateria é descrita. a grade de bateria inclui um corpo de grade eletricamente condutora tendo elementos de quadro superior e inferior opostos. pelo menos um dos elementos de quadro tem uma secção transversal com bordas cunhadas. a grade de bateria também inclui uma pluralidade de elementos de grade eletricamente condutora de interjeição espalhando entre os elementos de quadro superior e inferior opostos que definem um padrão de grade. os métodos de formação de uma grade de bateria são também revelados.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório de Patente N ° de Série US 61/310,023, intitulado "Grades de bateria e métodos para fabricação do mesmo", que foi depositado em 3 março de 2010, todo o conteúdo do qual é aqui incorporado por referência na sua totalidade.

CAMPO

[002] A presente invenção refere-se ao campo de baterias (por exemplo, baterias de chumbo ácido, incluindo baterias para inicialização de veículo, iluminação e aplicações de ignição; baterias marinhas; baterias comerciais; baterias industriais; baterias para uso com veículos híbridos elétricos, veículos micro-híbridos, etc.) A presente invenção, mais especificamente, refere-se a placas de bateria e os métodos de fazer placas de bateria.

FUNDAMENTOS

[003] É conhecido fornecer dispositivos de armazenamento de energia elétrica, tal como baterias ou células, para utilização em veículos, tais como automóveis. Por exemplo, baterias de chumbo ácido têm sido utilizadas na inicialização, iluminação, ignição, e outras aplicações.

[004] Sabe-se fornecer uma célula de bateria que é feita a partir de um anodo e um catodo (eletrodos) separados por um separador dielétrico permeável. Em suma, um eletrodo pode ser fabricado por estampagem ou perfuração de uma folha contínua de chumbo ou material de liga de chumbo. O material estampado é processado para adicionar o material ativo, tipicamente sob a forma de pasta electroquímica. A pasta eletroquímica é tipicamente um material (por exemplo, um líquido viscoso) que estabelece e seca sobre o material estampado e contrai quando ele cura ou endurece na forma de um sólido. Depois da pasta ser fornecida, o material estampado é cortado em placas de eletrodos individuais, que podem ser utilizadas nas baterias empilhadas.

[005] A grade formada ou estampada pode ter imperfeições sobre a superfície dos elementos de quadro, tais como rebarbas, etc. Em alguns casos, rebarbas podem formar ou ser formadas em ou perto de uma ou mais das bordas, cantos ou nas extremidades da grade de bateria. Rebarbas e imperfeições podem contribuir para a falha de separador e curto circuitos, em particular nos cantos, onde a pressão sobre o separador é relativamente maior. Estas imperfeições sobre a superfície dos elementos de quadro também podem pegar ou prender no material separador usado para separar placas positivas e negativas ou eletrodos.

[006] Como uma bateria de chumbo ácido tem eletrodo ativo positivo carregado material é convertido de sulfato de chumbo / óxido de chumbo para dióxido de chumbo. Esta conversão química para um tamanho de molécula maior faz o material ativo se expandir, colocando pressão na grade de eletrodo. O estresse pode fazer a grade ganhar forma de concha, este efeito de concha é mais proeminente nas bordas e cantos da grade. Quando as placas são empilhadas, o efeito desta forma de concha pode ser cumulativo para criar pontos de pressão aumentada. Por exemplo, o efeito de uma série de placas em forma de concha, que são em forma de concha na mesma direção é cumulativo, tornando-se mais pronunciado com cada placa sucessiva. Além disso, placas adjacentes com os lados em forma de concha de frente um para o outro criam pontos de aperto, em particular nos cantos onde o efeito de concha pode ser mais pronunciado.

[007] Estes efeitos podem colocar pressão excessiva sobre os separadores que são fornecidos entre as placas adjacentes. Além disso, é conhecido que os cantos de uma grade positiva podem furar ou cortar o material separador quando a grade fica em forma de concha contra a placa negativa, levando a curtos e falha de bateria.

[008] Além disso, as grades da bateria têm sido conhecidas para crescer ao longo do tempo quando a grade passa por seu ciclo de vida, muitas vezes devido à corrosão. O crescimento da grade pode resultar em diminuição de uma célula de bateria, e falha de bateria.

SUMÁRIO

[009] Assim, uma grade de bateria é fornecida. A grade de bateria inclui um corpo de grade eletricamente condutora tendo elementos de quadro superior e inferior opostos. Pelo menos um dos elementos de quadro tem uma secção transversal com bordas cunhadas. A grade de bateria também inclui uma pluralidade de elementos de grade eletricamente condutora de interligação espalhando entre os elementos de quadro superior e inferior opostos que definem um padrão de grade.

[010] Um método de fazer uma pluralidade de grades de bateria também é fornecido. O método inclui a formação de uma tira de material de grade para uma grade de bateria e estampagem de material fora da tira de material de modo a formar uma tira de grades de bateria interligadas. Cada grade de bateria interligada inclui uma rede de grade limitada por elementos de quadro superior e inferior opostos e primeiro e segundo elementos de quadro laterais. A rede de grade tem uma pluralidade de elementos de fio de grade espaçados que definem uma pluralidade de espaços abertos na rede de grade. O método também inclui a cunhar pelo menos um elemento de quadro sobre as grades de bateria a partir da tira de grades de bateria interligadas para formar bordas deformadas sobre a secção transversal do elemento de quadro, e cortar a tira de grades de bateria interligadas para formar uma pluralidade de grades de bateria.

[011] Um método alternativo de fazer uma pluralidade de grades de bateria também é fornecido. O método inclui a formação de uma tira de material de grade para uma grade de bateria, e a formação de uma tira de grades de bateria interligadas da tira de material de grade. Cada grade de interligada bateria inclui uma rede de grade limitada por elementos de quadro superior e inferior opostos. A rede de grade tem uma pluralidade de elementos de fio de grade espaçados que definem uma pluralidade de espaços abertos na rede de grade. Pelo menos, um elemento de quadro a partir da tira de grades de bateria interligadas é cunhado de modo a formar bordas deformadas na secção transversal do elemento de quadro. A tira de grades de bateria interligadas é cortada para formar uma pluralidade de grades de bateria.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[012] Vários exemplos de modalidades dos sistemas e métodos de acordo com a presente descrição serão descritos em detalhes, com referência às figuras seguintes, em que: A Figura 1 é uma vista isométrica de um veículo incluindo uma bateria de acordo com um ou mais exemplos de modalidades;A Figura 2 é uma vista em corte, isométrica, explodida de uma bateria de acordo com um ou mais exemplos de modalidades;A Figura 3 é uma vista em corte plana frontal de uma porção de uma placa de bateria ou eletrodo (por exemplo, placa de bateria positiva) compreendendo uma grade estampada e material ativo de acordo com um ou mais exemplos de modalidades;A Figura 4 é uma vista plana frontal de uma grade estampada (por exemplo, grade positiva) de acordo com um ou mais exemplos de modalidades;A Figura 5 é uma vista em corte isométrica de uma placa de bateria ou eletrodo (por exemplo, placa de bateria negativa) e um separador de acordo com um ou mais exemplos de modalidades;A Figura 6 é uma vista de esboço plana frontal de uma grade de acordo com um ou mais exemplos de modalidades;A Figura 7 é uma vista em corte transversal de uma porção do elemento de quadro superior da grade mostrada na Figura 6, tomada ao longo da linha 7-7 da Figura 3 em um ou mais exemplos de modalidades;A Figura 8 é uma vista em corte transversal de uma porção do elemento de quadro superior da grade mostrada na Figura 6, tomada ao longo da linha 8-8 da Figura 3 em um ou mais exemplos de modalidades;A Figura 9 é uma vista em corte transversal de um ou mais exemplos de alternativos de porção do elemento de quadro superior mostrado na Figura 8, para a grade mostrada na Figura 6, tomada ao longo da linha 9-9 da Figura 3.

[013] Deve ser entendido que os desenhos não são necessariamente em escala. Em certos casos, detalhes que não são necessários para a compreensão da invenção, ou tornam outros detalhes difíceis de perceber, podem ter sido omitidos. Deve ser entendido, evidentemente, que a invenção não é necessariamente limitada às modalidades particulares aqui ilustradas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[014] Com referência à Figura 1, um veículo 20 é mostrado incluindo uma bateria 22 de acordo com um ou mais exemplos de modalidades. Embora o veículo 20 seja mostrado como um automóvel, de acordo com várias modalidades alternativas, o veículo 20 pode compreender qualquer variedade de tipos de veículos, incluindo, entre outros, os motos, ônibus, veículos de recreio, barcos e similares. De acordo com um ou mais exemplos de modalidades, o veículo 20 utiliza um motor de combustão interna, ou uma combinação de motor de combustão interna e uma bateria 22, para fins de locomoção.

[015] A bateria 22 mostrada na Figura 1 é configurada para fornecer pelo menos uma parte da energia necessária para iniciar ou operar o veículo 20 e / ou sistemas de veículos diferentes (por exemplo, sistemas de inicialização, iluminação e ignição). Além disso, deve ser entendido que a bateria 22 pode ser utilizada em uma variedade de aplicações que não envolvam um veículo, e todas essas aplicações destinam-se a estar dentro do âmbito da presente revelação.

[016] A bateria 22 mostrada na Figura 1 pode incluir qualquer tipo de bateria secundária (Por exemplo, bateria recarregável). De acordo com um ou mais exemplos de modalidades, a bateria 22 é uma bateria de armazenamento de chumbo ácido. Várias modalidades de baterias de armazenamento de chumbo ácido podem ser ou seladas (por exemplo, não manutenção) ou seladas (por exemplo, úmida). De acordo com um ou mais exemplos de modalidades, a bateria de armazenamento de chumbo ácido 22 é uma bateria de chumbo ácido não selada e, periodicamente, requer a adição de eletrólito e / ou água para manter um volume desejado e / ou a concentração de um ou de ambos.

[017] Uma bateria de armazenamento de chumbo ácido 22 de acordo com um ou mais exemplos de modalidades é ilustrada na Figura 2. Em várias modalidades, a bateria de armazenamento de chumbo ácido 22 inclui vários elementos de célula, que são fornecidos em compartimentos separados de um recipiente ou invólucro 24 que contém eletrólito. As ilustrações aqui fornecidas referem-se a aplicações automotivas, em que grupos de 8-20 placas são usados em cada uma das seis pilhas para a produção de uma bateria automóvel de 12 volts padrão. Em outras aplicações, em qualquer lugar 6-31 placas podem ser usadas em uma pilha. O número de baterias pode ser variado também. Será óbvio para os peritos na arte após leitura desta especificação que o tamanho e o número das grades individuais, o tamanho e número de placas em cada pilha particular, e o número de pilhas usadas para construir a bateria pode variar amplamente dependendo da utilização final desejada.

[018] Em várias modalidades, o alojamento de bateria 24 inclui uma base em forma de caixa ou recipiente e é feito de uma resina moldável. Em várias modalidades, a bateria 22 inclui um compartimento que tem uma parede frontal 26, paredes de extremidade 28, uma parede posterior 30 e uma parede inferior 32. Uma pluralidade de blocos de placa 34 é conectado em série de acordo com a capacidade da bateria de armazenamento de chumbo e são alojados no recipiente de bateria ou alojamento 24 juntamente com o eletrólito, que é mais geralmente ácido sulfúrico aquoso. Em vários exemplos, cinco partições de células ou divisores podem ser fornecidos entre as paredes de extremidade 28, o que resulta na formação de seis compartimentos (não mostrado), tal como tipicamente estaria presente em uma bateria de automóvel de 12 volts. Em várias modalidades, um bloco de placa 34 é localizado em cada um dos compartimentos, cada bloco de placa 34 incluindo uma ou mais placas positivas 36 e uma ou mais placas negativas 38, cada uma tendo pelo menos um ressalto 40, 42, e material de separador 44 colocado entre cada placa positiva 36 e placa negativa 38.

[019] Uma cobertura 46 é fornecida para o invólucro 24, e em várias modalidades, a tampa 46 inclui buchas terminais e tubos de enchimento para permitir o eletrólito ser adicionado às células e permitir a manutenção. Para impedir o derrame indesejável de eletrólito a partir dos tubos de enchimento, e para permitir a exaustão dos gases gerados durante a reação electroquímica, uma bateria 22 pode também incluir um ou mais conjuntos de tampões de orifício de enchimento e / ou tampão de ventilação.

[020] Pelo menos um poste terminal positivo 48 e um poste terminal negativo 50 pode ser encontrado no ou sobre os compartimentos superiores ou frontais da bateria 22. Tais postes terminais 48, 50 incluem tipicamente porções que podem se estender através da tampa 46 e / ou a parte frontal 26 do alojamento de bateria 24, dependendo da concepção da bateria. Em várias modalidades, os postes terminais 48, 50 também estendendo através de um conjunto de vedação de poste terminal para ajudar a prevenir o vazamento de ácido. Será reconhecido que uma variedade de disposições de terminais são possíveis, incluindo configurações de lado, de cima ou de canto conhecidas na arte.

[021] A Figura 2 mostra também uma correia fundida convencional 52, a qual inclui uma forma retangular, porção de corpo alongada 54 de um comprimento suficiente para eletricamente acoplar cada ressalto 40 ou 42, em um conjunto de placa 62 ou 64 e um membro estendendo para cima 56 possuindo um topo arredondado. A Figura 2 também ilustra uma correia fundida 52 acoplando ressaltos 42 para um terminal negativo. Como mostrado na Figura 2, de acordo com várias modalidades, a correia fundida 52 inclui uma porção de corpo 54 acoplando os respectivos ressaltos 40 ou 42 nos compartimentos da extremidade e um poste 58 ou 60 formado com o mesmo para sobressair através de uma tampa 46.

[022] Cada elemento de célula ou capítulo 34 inclui pelo menos uma placa positiva 36, pelo menos uma placa negativa 38, e um separador 44 posicionado entre cada uma das placas positivas e negativas 36, 38. Os separadores 44 são fornecidos entre as 36 placas, 38 para evitar um curto circuito e o fluxo de elétrons indesejáveis produzidos durante a reação na bateria 22.

[023] Placas de eletrodos positivas e negativas 36 e 38 podem ser classificadas em vários tipos de acordo com o método de fabricação das mesmas. Como um exemplo, um eletrodo tipo pasta é mostrado na Figura 3 a 5. Em várias modalidades, o eletrodo tipo pasta inclui um substrato de grade 66 ou 68 e um material eletroquimicamente ativo ou "pasta" 70, 72 fornecido sobre o substrato. A grade 66 ou 68 pode ser formada de uma liga macia contendo um vestígio de cálcio para aumentar a resistência mecânica do substrato.

[024] Com referência às Figuras 3 a 5, as placas positivas e negativas 36, 38 incluem cada uma grade de chumbo ou liga de chumbo 66, 68 que suporta um material eletroquimicamente ativo 70, 72. As grades 66, 68 fornecem um contacto elétrico entre os materiais ativos positivos e negativos 70, 72 ou uma pasta, que serve para conduzir a corrente. As grades 66, 68 também servem como um substrato para ajudar o suporte de material eletroquimicamente ativo 70, 72 (por exemplo, pasta) nelas depositado ou de outra forma fornecido, durante a fabricação, para formar placas de bateria 36, 38.

[025] Conforme estabelecido em maiores detalhes abaixo, artes conhecidas de fazer grade de bateria de chumbo ácido incluem: processos em lote, como fundição por gravidade de molde de livro; processos contínuos como expansão de tira, estampagem de tira, fundição contínua, e fundição contínua seguida por enrolamento. Grades feitas a partir de tais processos tendem a ter características de recursos únicas do processo particular e comportam-se de forma diferente em baterias de chumbo ácido, em especial no que diz respeito à processo de transformam em pasta. Deve notar-se que as grades formadas a partir de qualquer processo de fabricação de grade convencional ou mais tarde desenvolvido podem ser utilizadas, e não é a intenção de limitar a invenção para o projeto de grade aqui revelado.

[026] Em várias modalidades, pelo menos uma parte das grades são grades estampadas. Como mostrado nas Figuras 3 e 4, a grade estampada 66 (por exemplo, uma grade que pode ser usada com uma placa positiva) inclui um quadro 74 que inclui um elemento de quadro superior 76, primeiro e segundo elemento de quadro lateral 78, 80, e um elemento de quadro inferior 82. Em várias modalidades, um terminal de captação de corrente 40 é integral com o elemento de quadro superior 76. Enquanto as Figuras 3 e 4 representam o terminal 40 como deslocado a partir do centro do elemento de quadro superior 76, o terminal 40 pode, alternativamente, ser centrado ou posicionado mais perto de um ou outro do primeiro e segundo elemento de quadro lateral 78, 80. O elemento de quadro superior 76 pode incluir uma secção condutora alargada, pelo menos uma porção da qual é diretamente por baixo do terminal 40, para otimizar a condução de corrente para o terminal 40. O elemento de quadro inferior 82 pode ser formado com um ou mais pés estendendo para baixo (não mostrado) para o espaçamento entre o restante da grade 66 para longe da parte inferior do recipiente de bateria 24.

[027] A grade estampada 66 pode incluir uma série de fios de grade 84 que definem as áreas abertas 86 que ajudam a manter o material ativo ou pasta 70 que ajuda a fornecer a geração de corrente. Em várias modalidades, pelo menos alguns dos fios de grade 84 aumentam na área de secção transversal ao longo do seu comprimento a partir de baixo para cima, ou tem uma forma afunilada, de modo a otimizar a capacidade de transporte de corrente dos fios para ajudar a transportar para longe corrente aumentando sendo gerada a partir da parte inferior para a parte superior. A largura e espaçamento dos fios entre os elementos laterais 78, 80 podem ser predeterminados de modo que existem pontos potenciais substancialmente iguais ao longo da largura da grade 66. Para auxiliar no suporte da pasta eletroquímica 70 e / ou permitir a formação de aglomerados de pasta, em várias modalidades, a grade estampada 66 também inclui fios horizontais 88 que são igualmente espaçados entre si e são paralelos aos elementos de quadro superior e / ou inferior 76, 82. Como mostrado nas Figuras 3-4, no entanto, pelo menos alguns dos fios horizontais 88 podem não ser igualmente espalhados ou paralelos aos elementos de quadro superior e / ou inferior 76, 82.

[028] Vários projetos de quadro de grade estampada e fio podem ser utilizados. Veja, por exemplo, Patentes Nos US 5.582.936; 5.989.749; 6.203.948; 6.274.274; 6.921.611, e 6.953.641, e Pedido de Patente Nos 10/996.168, 11/086.525; 10/819.489, e 60/904.404, cada um dos quais são aqui incorporados por referência na sua totalidade. Deve notar- se que um número infinito de projetos pode ser utilizado e, portanto, não é a intenção da descrição que segue limitar a invenção para os projetos de quadro de grade e fio mostrados nas Figuras 3 a 5, os quais são apresentados para fins de ilustração.

[029] Um ou mais exemplos de modalidades de uma grade de metal expandida 68 (por exemplo, uma grade para a placa negativa) são ilustrados na Figura 5. Em várias modalidades, a grade de metal expandida 68 tem um padrão de elementos de grade 94 (por exemplo, um padrão de diamante, tal como o mostrado na Figura 5), que é bem conhecido na técnica, com um elemento de quadro inferior 90, e um elemento de quadro superior 92, que é integral com o terminal 42.

[030] Com referência às Figuras 3 a 5, a secção transversal dos fios de grade 84 pode variar dependendo do processo de fabricação de grade. Para ajudar a melhorar a adesão da pasta de bateria 70 ou 72, no entanto, em várias modalidades, os fios de grade 84 podem ser mecanicamente reformulados ou reacabados. Deve ser apreciado que qualquer número de formatos de fio de grade pode ser utilizado, desde que a forma proporcione características de aderência de pasta adequadas. Por exemplo, a secção transversal dos fios pode ser de qualquer desenho transversal incluindo substancialmente forma oval, forma substancialmente retangular, forma substancialmente de diamante, forma substancialmente de losango, forma substancialmente de hexágono, e / ou forma substancialmente de octógono. Na grade de bateria 66 ou 68, cada secção de fio de grade pode ter uma configuração em secção transversal diferente, ou cada secção de fio de grade pode ter a mesma ou uma configuração em secção transversal semelhante. No entanto, prefere-se que cada secção de fio de grade tenha a mesma configuração da secção transversal. Dependendo das necessidades, uma grade 66 ou 68 pode ser deformada nos elementos de fio verticais apenas, os elementos de fio horizontal apenas, ou em ambos os elementos de fio vertical e horizontal.

[031] Em vários exemplos de modalidades, um ou mais cantos de grade são cunhados e / ou chanfrados ou de outra forma arredondados ou deformados ou embotados. Mais especificamente, um ou mais elementos de quadro são cunhados. Para este efeito, um corpo de grade eletricamente condutora é fornecido tendo elementos de quadro superior e inferior opostos 76, 82 ou 92, 90 e pode ainda incluir primeiro e segundo elemento de quadro lateral opostos 78, 80, em que pelo menos um dos elementos de quadro tem um corte transversal com bordas cunhadas ou deformadas. Como indicado, uma pluralidade de elementos de grade eletricamente condutora de interligação 84, 88 ou 94 pode se estender entre os elementos de quadro superior e inferior opostos 76, 82 ou 92, 90, e em um ou mais exemplos o primeiro e segundo elemento de quadro lateral opostos 78, 80, definindo um padrão de grade. Em um ou mais exemplos de modalidades, mais de um elemento de quadro tem uma secção transversal com bordas deformadas ou cunhadas, ou pode incluir um ou mais segmentos de canto deformados.

[032] As Figuras 6-9 ilustram um ou mais exemplos de modalidades de uma grade de bateria 66 ou 68, incluindo um elemento de quadro (por exemplo, 76, 78, 80, ou 92), com bordas, cantos ou extremidades que são chanfrados, arredondados ou cunhados. Para facilitar a discussão, será feita referência à grade 66 e elementos de quadro correspondentes 76, 78, 80, 82, mas a descrição aqui com respeito às bordas e cantos cunhados, arredondados ou deformados podem igualmente aplicar-se à grade 68 e seus elementos de quadro correspondentes 90, 92.

[033] Bordas, cantos e / ou extremidades do elemento de quadro superior 76 podem ser pelo menos parcialmente chanfrados, arredondados ou cunhados. Além disso, bordas, cantos e / ou extremidades de elementos laterais opostos 78, 80, podem ser pelo menos parcialmente arredondados ou cunhados. É também contemplado que o elemento de fundo ou inferior 82 pode ser pelo menos parcialmente arredondado ou cunhado em um ou mais exemplos aqui fornecidos.

[034] Mais especificamente, a Figura 6 ilustra um esquema de uma grade 66 mostrada nas Figuras 2-5, em que uma ou mais bordas da grade 66 sobre o elemento de quadro superior 76 foram chanfradas, arredondadas ou cunhadas. A Figura 6 ilustra primeiro e segundo cantos 96, 98 da grade 66, em que o elemento de quadro superior 76 e / ou o elemento de quadro lateral 78 ou 80 foi cunhado. A grade 66 ilustrada na Figura 6 inclui um elemento de quadro superior 76 que tem um segmento de canto deformado 96 ou 98, e em particular dois segmentos de canto deformados adjacentes aos elementos laterais respectivos 78, 80. O primeiro e segundo canto ou borda cunhados 96, 98, no exemplo ilustrado, foram pressionados ou rebaixados para dentro ou de outro modo inseridos a partir da borda exterior 100 do elemento de quadro superior 76 e bordas exteriores 102, 104 do elemento de quadro lateral correspondente 78 ou 80. A borda cunhada 96, 98 pode ser formada em qualquer forma ou configuração geométrica adequada para uso em uma bateria. Além da borda formada, a borda cunhada pode também ser alisada para reduzir ou eliminar rebarbas e imperfeições de superfície.

[035] A Figura 7 ilustra uma vista em corte transversal do elemento de quadro superior 76 mostrado na Figura 3. Como pode ser visto, uma ou mais bordas 106, 108 do elemento de quadro 80 foram chanfradas, arredondadas ou cunhadas. As extremidades exteriores ou cantos 106, 108 de um ou de ambos os elementos de quadro laterais 78 ou 80 podem ser cunhadas. A Figura 7 ilustra um elemento de quadro único 80 para efeitos de exemplo apenas e componentes idênticos e recursos podem existir em elemento de quadro oposto 78. Como um exemplo não limitativo, os elementos de quadro laterais opostos 78, 80 podem ter segmentos cunhados correspondentes. A cunhagem pode ser contínua ao longo da borda exterior 104 ou canto do elemento de quadro 80, ou pode ser modelada, ou pode ser em um segmento único ou múltiplos segmentos. No exemplo ilustrado, as bordas cunhadas são mostradas como superfícies arredondadas. No entanto, a borda cunhada pode ser formada em qualquer forma ou configuração geométrica adequada para uso em uma bateria. Além da borda cunhada ou formada 106, 108, a área do elemento de quadro também pode ser ajustada para reduzir ou eliminar rebarbas e as imperfeições de superfície. Enquanto o elemento de quadro superior 76 e um elemento de quadro lateral 80 são mostrados, mais do que um elemento de quadro pode ter recursos semelhantes, incluindo, mas não se limitando a elementos de quadro laterais, superior e inferior 76, 78, 80, 82.

[036] A Figura 8 ilustra uma vista em corte transversal do elemento de quadro superior 76 mostrado na Figura 3. Como pode ser visto, uma ou mais bordas 110, 112 do elemento de quadro superior 76 foram chanfradas, arredondadas ou cunhadas. Como se vê na Figura 8, as bordas ou cantos superiores 110, 112 do elemento de quadro superior 76 podem ser cunhados. A cunhagem pode ser contínua ao longo da borda superior 100 ou canto do elemento de quadro, ou pode ser modelada, ou pode ser em um segmento único ou segmentos múltiplos. Além da extremidade formada ou cunhada, a área do elemento de quadro também pode ser suavizada para reduzir ou eliminar rebarbas e imperfeições de superfície. No exemplo ilustrado, as extremidades cunhadas são mostradas como superfícies arredondadas. No entanto, a borda cunhada pode ser formada em qualquer forma ou configuração geométrica adequada para uso em uma bateria. Enquanto o elemento de quadro superior 76 é mostrado, mais do que um elemento de quadro pode ter recursos semelhantes, incluindo, mas não se limitando a elementos de quadro laterais, superior e inferior 76, 78, 80, 82.

[037] A Figura 9 ilustra uma vista em corte transversal de um ou mais exemplos de uma modalidade alternativa do elemento de quadro superior 76 mostrado na Figura 3. Como pode ser visto, mais do que duas bordas do elemento de quadro superior 76 foram chanfradas, arredondadas ou cunhadas. Na Figura 8, além das bordas ou cantos superiores 110, 112 sobre a superfície superior 100 do elemento de quadro superior 76 as bordas inferiores 114, 116 sobre a superfície inferior 118 do elemento de quadro superior 76 podem ser cunhadas. A cunhagem pode ser contínua ao longo da borda ou canto do elemento de quadro, ou pode ser modelada, ou pode ser em um segmento único ou segmentos múltiplos. Além da extremidade formada ou cunhada, a área do elemento de quadro também pode ser ajustada para reduzir ou eliminar rebarbas e imperfeições de superfície. No exemplo ilustrado, as extremidades cunhadas são mostradas como superfícies arredondadas. No entanto, a borda cunhada pode ser formada em qualquer forma ou configuração geométrica adequada para uso em uma bateria. Enquanto o elemento de quadro superior 76 é mostrado, mais do que um elemento de quadro pode ter recursos semelhantes, incluindo, mas não limitado a, elementos de quadro laterais, superior e inferior 76, 78, 80, 82.

[038] O material ativo ou pasta 70 ou 72 é levado pela grade 66 ou 68. O material ativo ou pasta 70 ou 72 é tipicamente um material à base de chumbo (por exemplo, PbO, PbO2, PbSO4 ou Pb em diferentes fases de carga / descarga da bateria), que é transformado em pasta, depositados ou de outro modo fornecido para as grades 66 ou 68. A composição de pasta 70 ou 72 pode ser determinada por requisitos de energia, custo e ambiente de bateria, como é conhecido na arte. Em várias modalidades, o material ativo 70 ou 72 de uma bateria de chumbo ácido é preparado por mistura de e óxido de chumbo, ácido sulfúrico e água. O óxido de chumbo reage com o ácido sulfúrico para formar mono-, tri-, e / ou tetrabásico sulfato de chumbo (s). Aditivos secos, tais como fibras e expansor, também podem ser adicionados ao material ativo 70 ou 72. Por exemplo, em várias modalidades, expansores tais como carbonos finamente divididos (por exemplo, fuligem ou negro de fumo), sulfato de bário e ligninas diferentes podem ser incluídos no material ativo 70 ou 72. Em várias modalidades, a mistura é, em seguida, seca e água é novamente adicionada para formar uma pasta 70 ou 72 com a consistência desejada.

[039] O material ativo 70 fornecido na grade positiva 66 (por exemplo, dióxido de chumbo [PbO2]), é tipicamente na forma de micropartículas, de modo que o eletrólito seja permitido difundir e permear através das micropartículas de dióxido de chumbo sobre a placa de eletrodo positivo 38. O chumbo esponjoso, o material ativo 72 da placa de eletrodo negativo, é tipicamente poroso e reativo, de modo que o eletrólito seja permitido difundir e permear através do chumbo esponjoso sobre a placa de eletrodo negativo 40.

[040] Para evitar a separação dos materiais ativos 70 ou 72 a partir das grades 66 ou 68 e para garantir um manuseamento fácil dos materiais ativos na fabricação de eletrodos 38, 40, um papel de colagem (não mostrado) pode ser aderido ou de outra forma fornecido em pelo menos uma das superfícies do material ativo 70 ou 72 como um suporte para o material ativo após a deposição sobre as grades 66 ou 68. Tecido não tecido poroso (por exemplo, tendo poros de tamanho de mícron), em vez de papel, podem, alternativamente, ser fornecidos sobre a superfície ou sobre o material ativo 70 ou 72, para evitar os problemas separação e manuseamento do material ativo e degradação de descarga de taxa inicial alta. Por exemplo, um tecido não tecido sintetizado a partir de resina termoplástica por ligação fiada ou ligação térmica pode ser usado. Em várias modalidades, tecido não tecido formado de um ou mais poliésteres, polipropilenos, ou viscose é usado.

[041] Em um ou mais exemplos de modalidades, um ou mais separadores de baterias 44 são usados para condutivamente separar os eletrodos positivos e negativos. O material de separação 44 é tipicamente microporoso para permitir a passagem de íons através dos eletrodos positivos e negativos. Os separadores 44 para as baterias de automóveis são normalmente feitos em comprimentos contínuos e enrolados, subsequentemente dobrados como mostrado na Figura 5, e selados ao longo de uma ou mais das suas bordas para formar bolsas que recebem uma placa de bateria (por exemplo, uma placa negativa como se mostra na Figura 5 ou uma placa positiva 36, como mostrado na Figura 2).

[042] Material separador 44 geralmente tem uma espessura substancialmente uniforme e uma distribuição de poros substancialmente uniforme. A distribuição de poros ajuda a garantir uma densidade de corrente uniforme total durante a operação, ajudando assim a conseguir uma carga e descarga uniformes dos eletrodos e eficiência máxima da bateria. A espessura de um separador 44 irá variar, dependendo do tipo de bateria em que é usado. Em geral, a espessura da trama de base pode variar de 1 a 50 mm. Para baterias de chumbo ácido, a faixa de espessura preferida é tipicamente de 6 a 40 mm. A altura de cada uma das nervuras pode variar em uma faixa larga, dependendo de requisitos de espaçamento da placa. Geralmente, nervuras de 5-200 mm de altura a partir da base são fornecidas, com a faixa preferida de 10 a 100 mm.

[043] Um separador 44 inclui geralmente uma ou mais nervuras 120 (por exemplo, como mostrado na Figura 5) para ajudar a endurecer o separador. Enquanto uma configuração de nervura particular é mostrada na Figura 5, o perito na arte irá apreciar que qualquer variedade de configuração de nervura pode ser utilizada, dependendo, pelo menos em parte, do projeto de grade, projeto de placa, e / ou bateria.

[044] O material separador 44 pode ser construído de uma variedade de materiais (Por exemplo, poliolefina, borracha, de fenol-formaldeído resorcinol, esteira de vidro, PVC microporoso, e PVC sinterizado). Em várias modalidades, o separador 44 é constituído por uma folha microporosa constituída de poliolefina de alto peso molecular. Exemplos de poliolefinas que podem ser utilizadas incluem polietileno, polipropileno, polibuteno, copolímeros de etileno-propileno, copolímeros de etileno- buteno, copolímeros de propileno-buteno e copolímeros de etileno-propileno-buteno. Em várias modalidades, o separador 44 é também construído com um material de enchimento inerte. O enchimento pode ser solúvel ou insolúvel em água. No entanto, o enchimento pode fornecer o meio primário através do qual qualquer plastificante é absorvido e mantido na composição e não deve ser solúvel no plastificante. O enchimento preferido é sílica finamente dividida seca. No entanto, outros enchimentos (por exemplo, negro de fumo, pó de carvão, grafite, óxidos de metal e hidróxidos, carbonatos de metais, minerais, zeólitos, silicatos de metais precipitados, géis de sílica alumina, farinha de madeira, fibras de madeira e produtos de casca, partículas de vidro, tais como sulfato de bário, sais inorgânicos, acetatos, sulfatos, fosfatos, nitratos, carbonatos e / ou combinações dos mesmos) podem ser utilizados. Também deve ser entendido que qualquer conhecidos ou mais tarde desenvolvidos agentes umidificadores (por exemplo, alquil benzeno sulfonato de sódio, lauril sulfato de sódio, dioctil sulfosuccinato de sódio, e isotil fenil polietoxi etanol) podem ser utilizados para melhorar a umidificação do enchimento. Em várias modalidades, um separador 44 inclui ainda pelo menos um plastificante. O plastificante pode ser solúvel ou insolúvel em água. Exemplos de plastificantes que podem ser utilizados incluem os ésteres orgânicos, compostos de epoxi, ésteres de fosfato, materiais de hidrocarboneto, e polímeros de baixo peso molecular. Em várias modalidades, o separador 44 é constituído por um estabilizador ou um antioxidante. Em várias modalidades, estabilizantes ou antioxidantes convencionais, tais como 4,4 tiobis (6-tert- butil-m-cresol) ("Santonox"), e, 2,6-di-tert-butil-4- metilfenol ("Ionol") podem ser utilizados.

[045] Quando o separador 44 é fornecido de uma ou mais nervuras 120, as nervuras podem ser formadas a partir de um número de conhecidas ou mais tarde desenvolvidas composições poliméricas (por exemplo, a mesma composição que o separador, outras poliolefinas, cloreto de polivinilo, e / ou composições preenchidas ou espumadas dos mesmos). As nervuras 120 podem ser fornecidas em qualquer número de maneiras. Por exemplo, as nervuras podem ser formadas por extrusão (tanto unitariamente com a folha ou separadamente). As nervuras 120 podem também ser formadas por formação de ranhuras ou gravação em relevo. Quando nervuras são moldadas em separado, podem ser ligadas ou de outra forma ligadas à trama de base ou folha, por qualquer número de métodos conhecidos na arte, incluindo selagem por calor ou por um adesivo.

[046] Vários produtos químicos em que o potencial electroquímico entre vários materiais é utilizado para gerar eletricidade têm sido estudados e comercialmente implementados. Veja, em geral: Besenhard, JO, Ed., Handbook of battery Materials, Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, Alemanha, 1999, e Linden, D., Ed., Handbook of Batteries, Segunda Edição, McGraw Hill Inc., New York, NY, 199, ambos os quais são aqui incorporados por referência.

[047] A placa 38, 40, para uma bateria de chumbo ácido 22 é convencionalmente feita através da aplicação de material ativo ou pasta 70 ou 72 para um suporte condutor, tal como uma grade de liga de chumbo 66 ou 68. As placas podem ser classificadas de acordo com o método de fabricação das mesmas. Por exemplo, um processo para a produção de placas de bateria inclui um passo inicial de fundir chumbo quente em um forno, seguido por um passo de alimentação de liga de chumbo derretido para um fundidor de faixa. No processo de expansão de tira, um molde ou tira de chumbo forjada é geralmente perfurado, esticado acima e abaixo do plano de tira, e, em seguida, puxado ou expandido para formar uma grade 68 com um padrão de diamante. Em várias modalidades, a tira é enrolada em um enrolador, e bobinas de tira de liga de chumbo são armazenadas para uso posterior. Em várias modalidades, a tira pode também ser enrolada. Para formar uma grade de bateria 68, em diversas modalidades, a tira é alimentada através de um expansor que corta, fende, e estende uma tira de bobina de modo a formar as grades.

[048] As grades podem ser produzidas usando outros processos conhecidos ou posteriormente desenvolvidos. Por exemplo, como discutido acima, o substrato pode ser formado por um processo de fundição (por exemplo, por vazamento de uma liga fundida em um molde), um processo de estampagem, ou por enrolamento contínuo. Durante a fabricação das grades ou placas, os fios de grade 84, 88, 94 pode ser reacabados ou remodelados (por exemplo, para melhorar a adesão da pasta).

[049] Em um ou mais exemplos de modalidades, a grade de bateria 66 pode ser produzida como parte de um processo de fazer placa de bateria automatizada, incluindo a estampagem da grade. Para este fim, um material de grade de bateria de chumbo ou liga de chumbo convencional 66 é fundido e continuamente lançado para formar uma tira contínua de material de grade. A tira contínua pode ser enrolada para modificar a espessura ou a estrutura de grão do material de grade. A tira é então perfurada, tal como, mas não limitado a, em uma operação de perfuração progressiva, para formar uma série de grades de bateria interligadas 66 que tem um quadro composto por um ou mais elementos de quadro 76, 78, 80, 82 que rodeiam uma rede de fios de grade 84.

[050] Após a estampagem ou perfuração do material de grade 66 ou expansão do material de grade 68, as placas de bateria 66 ou 68, ou uma tira contínua de grades de bateria, são submetidos a uma operação de cunhagem ou deformação. Em várias modalidades, pelo menos uma porção de um ou mais elementos de quadro 76, 78, 80, 82 (ou 90, 92) é deformada, embotada, chanfrada ou arredondada por um processo de cunhagem após estampagem, moldagem, e / ou enrolamento contínuo do substrato. Uma matriz ou outro dispositivo adequado pode ser fornecido para cunhar ou deformar o elemento de quadro (s). Os dispositivos adequados para a cunhagem incluem, mas não estão limitados a, uma prensa de acionamento de engrenagem, uma prensa mecânica, uma prensa acionada hidraulicamente, e outros dispositivos semelhantes. Em um ou mais exemplos de modalidades, os elementos de quadro podem ser cunhados em uma estação de estampagem. Em particular, a grade de bateria 66 ou 68, ou tira de placas de bateria, é submetida a uma operação de estampagem de precisão em uma peça de trabalho ou matriz em que o material de grade é sujeito a uma tensão ou força suficientemente elevada para induzir o fluxo de plástico na superfície do material ou de outro modo plasticamente deformar os elementos de quadro de grade, reduzindo o tamanho de grão de superfície, endurecendo a superfície, e permitindo deformação ou remodelação de acordo com a forma da matriz. Nos exemplos aqui descritos, os resultados da operação de cunhagem de uma grade 66 ou 68 tendo cantos arredondados ou deformados e / ou bordas, exemplos dos quais são mostrados nas Figuras 6-9.

[051] De acordo com o exposto, um método de fazer uma pluralidade de grades de bateria 66 ou 68 é fornecido. O método inclui os passos de formação de material de grade a partir de uma tira de material, como por exemplo, por estampagem ou expansão como um ou mais exemplos aqui descritos, para formar uma tira de grades de bateria interligadas 66 ou 68, cada grade de bateria interligada incluindo uma rede de grade limitada por elementos de quadro superior e inferior 76, 82 (ou 92, 90) e primeiro e segundo elemento de quadro lateral 78, 80. A rede de grade tem uma pluralidade de elementos de fio de grade espaçados 84 (ou 94) que definem uma pluralidade de espaços abertos 86 na rede da grade. Um ou mais elementos de quadro 76, 78, 80, 82 (ou 90, 92) da grade 66 ou 68 é cunhado de modo a formar os cantos ou bordas deformados sobre a secção transversal do elemento de quadro. O passo de cunhagem pode incluir cunhar ou deformar as grades de bateria 66 ou 68 nos segmentos de canto (por exemplo, segmentos 96, 98) dos elementos de quadro.

[052] Depois da cunhagem da grade 66 ou 68, o material ativo ou pasta 70 ou 72 é, então, aplicado a ou de outra forma fornecido (por exemplo, colado por um colador convencional) na tira expandida ou grade de fio 66 ou 68. Em várias modalidades, um ou mais artigos de materiais de colagem ou papéis de colagem (não representados) podem ser fornecidos em uma ou ambas as superfícies do material ativo 70 ou 72. Em várias modalidades, os materiais de colagem ou papel podem ser fornecidos em um processo contínuo.

[053] Cada uma das grades é cortada para formar uma pluralidade de grades de bateria 66 ou 68. As grades 66 e 68, material ativo 70 ou 72 e material de colagem ou papel podem ser alimentados a um divisor de onde a fita é cortada em placas 36 ou 38. Placas 36 ou 38 cortadas da tira podem ser niveladas ou de outro modo modificadas para ajudar a suavizar quaisquer regiões irregulares de pasta 70 ou 72. Em várias modalidades, as placas 36, 38 passam (por exemplo, sobre um transportador) através de um forno para secagem rápida, e podem então ser empilhadas para uma utilização posterior. Convencionalmente, secagem rápida pode ser realizada utilizando uma chama de gás aberto ou um forno, por exemplo, como uma secagem de 10-15 segundos das placas em um forno de secagem de explosão convencional a cerca de 260 °C (cerca de 500 graus F). Após a secagem, as placas de bateria são submetidas a um tratamento químico, bem conhecido dos peritos na arte. As placas coladas são em seguida tipicamente curadas durante muitas horas sob temperatura elevada e umidade para ajudar a oxidar qualquer chumbo e de outro modo ajustar a estrutura de cristal da placa.

[054] Os separadores de baterias poliolefina convencionais 44 são tipicamente produzidos por um processo que compreende a mistura de uma composição de poliolefina de peso molecular elevado, um material de enchimento inerte e / ou de um plastificante, formando a composição em forma de folha, e em seguida extrair uma porção do material de enchimento inerte e / ou plastificante a partir da folha com um solvente.

[055] Após a cura, as placas 36, 38 são montadas na bateria. Grupos de placas de bateria individuais podem ser montados, envelopados, intercalados ou de outra forma separados com um material de separação 44, e fornecido em conjunto, para formar conjuntos de placa 62, 64. Por exemplo, em um desenho de bateria comum, cada outra placa (por exemplo, cada uma das placas negativas) no conjunto de bateria é inserida em um separador de bateria 44 na forma de um envelope. O envelope atua como um separador entre a placa no envelope e as placas adjacentes do conjunto de bateria. Os conjuntos de placa 62,64 são montados em um recipiente 24 para ajudar a formar uma bateria 22.

[056] Durante a montagem, os terminais positivos 40 das placas de bateria 36 são acoplados em conjunto e os terminais negativos 42 das placas da bateria 38 são acoplados em conjunto. Isto é normalmente realizado utilizando tiras fundidas 52 formadas por tomar pilhas de baterias montadas, invertendo-as, e mergulhando os terminais 40, 42 em chumbo derretido fornecido em um molde. Para permitir que a corrente flua em toda a bateria 22, tiras fundidas 52 de pilhas são unidas ou acopladas. Além disso, os eletrodos de terminal 58, 60 são fornecidos, que se prolongam através da tampa 46 ou o invólucro para permitir o contacto elétrico com o sistema elétrico de um veículo ou sistema que necessite ou tem a intenção de utilizar a energia da bateria.

[057] Em várias modalidades, o alojamento de bateria 24, incluindo a tampa 46, é fornecido, contendo as células de bateria. Em várias modalidades, o alojamento de bateria 24 está submerso no fluido eletrólito ácido, a fim de encher o alojamento de bateria 24 com fluido eletrólito através dos orifícios de tubo de enchimento na tampa de bateria 46. Depois de encher o alojamento de bateria 24 com fluido eletrólito, a bateria 22 é removida do fluido eletrólito. Qualquer revestimento de fluido de eletrólito residual, a poeira e outros detritos podem ser lavados para preparar a bateria 22 para a expedição. Antes de lavar as superfícies externas de alojamento de bateria 24, os orifícios de tubo de enchimento podem ser conectados para evitar que o fluido de lavagem entre no alojamento de bateria 24.

[058] Após a lavagem inicial, as baterias são eletroquimicamente formadas por passagem de corrente para converter o sulfato de chumbo ou sulfato de chumbo básico (s) para dióxido de chumbo (placas positivas 36) ou chumbo (placas negativas 38). Isto é referido como o processo de "formação".

[059] Após os eletrodos serem preparados e colocados em uma bateria 22, a bateria é carregada. Quando ela é carregada, o material ativo de eletrodo positivo 70 é convertido de sulfato de chumbo (15-20%) / óxido de chumbo (75-90%) para dióxido de chumbo (65-90%).

[060] Várias vantagens são fornecidas por uma ou mais exemplos de modalidades aqui descritas que incluem uma ou mais placas ou grades, incluindo um elemento de quadro com uma ou mais bordas, cantos ou extremidades que são deformados (por exemplo, chanfrados, arredondados ou cunhados). Nos exemplos de modalidades aqui fornecidas, um ou mais cantos de grade são cunhados e / ou chanfrados ou arredondados ou deformados ou embotados. Cunhagem ajuda a reduzir ou eliminar os cantos ou outros recursos que poderiam fazer a grade de bateria a ser mais propensa a contribuir para a separação ou falha de bateria. Cantos e bordas de elemento de quadro cunhados mantém a estabilidade e força do material estampado, grade, e / ou placa de eletrodo. Em particular, cunhagem deforma plasticamente os elementos de quadro de grade, enquanto endurece a superfície e retém a dureza e ductilidade do material abaixo da superfície. Além disso, arredondamento ou deformação da superfície e, em particular, das bordas superiores do elemento de quadro superior, podem agir para redirecionar o estresse e mudar o sentido do crescimento da grade (por exemplo, como pode ser causado por corrosão) ao longo do tempo de vida da bateria longe da direção vertical.

[061] Além das vantagens anteriores, cunhagem ajuda a reduzir ou remover quaisquer rebarbas formadas durante o processo de estampagem ou de perfuração e ajuda a reduzir ou eliminar os cantos ou outros recursos que podem de outra forma ser mais propensos a contribuir para a falha do separador. Por exemplo, os elementos de quadro cunhados, e em particular um elemento de quadro superior e / ou elementos de quadro laterais, ou uma ou mais das bordas, cantos ou extremidades dos referidos elementos, minimizam a incidência de falha de bateria devido a um curto circuito entre as placas adjacentes positivas e negativas. Elementos de quadro cunhados ou deformados reduzem os danos e / ou ruptura do material de separação, que podem ser causados por imperfeições da superfície em uma grade de bateria. Portanto, cunhagem de elementos de quadro de grade de baterias reduz e / ou elimina as imperfeições na superfície ou superfícies de elemento de quadro, tais como rebarbas e outros semelhantes, e reduz o risco de deterioração do separador e / ou um curto circuito.

[062] Além disso, como indicado, a conversão química que ocorre durante o carregamento da bateria conduz a um tamanho de molécula maior que faz com que o material ativo se expanda, colocando pressão na grade de eletrodo. A tensão pode fazer com que a grade fique em forma de concha, este efeito de concha é mais proeminente nas bordas e cantos da grade. Quando as placas são empilhadas, o efeito desta forma de concha pode ser cumulativo para criar pontos de pressão aumentada. Por exemplo, o efeito de uma série de placas em forma de concha, que são em forma de concha na mesma direção é cumulativo, tornando-se mais pronunciado com cada placa sucessiva. Além disso, as placas adjacentes com os lados em forma de concha que se enfrentam criam pontos de aperto, principalmente nos cantos onde o efeito de concha pode ser mais pronunciado. Estes efeitos exercem pressão excessiva sobre os separadores que são fornecidos entre as placas adjacentes. Deformação, embotamento, chanfradura ou arredondamento das áreas mais susceptíveis a estes efeitos, e em particular as bordas, cantos, e / ou as extremidades de um ou mais elementos de quadro, tais como, mas não limitados ao elemento de quadro superior, reduz o risco de deterioração de separador e / ou curto circuito da bateria.

[063] Tal como aqui utilizado, os termos "aproximadamente", "cerca de", "substancialmente", e termos semelhantes são destinados a ter um significado amplo, em harmonia com o uso comum e aceito por aqueles peritos na arte à qual o assunto desta divulgação pertence. Deve ser entendido pelos peritos na arte que revisarem esta revelação que estes termos destinam-se a permitir uma descrição de certas características descritas e reivindicadas, sem restringir o âmbito destas características para os intervalos numéricos precisos fornecidos. Portanto, esses termos devem ser interpretados como uma indicação de que as modificações não substanciais ou inconsequentes ou alterações do assunto descrito e reivindicado são consideradas como estando dentro do âmbito da invenção, tal como descrito nas reivindicações anexas.

[064] Deve notar-se que as referências a posições relativas (por exemplo, "topo" e "fundo") nesta descrição são apenas utilizadas para identificar os vários elementos como são orientados nas Figuras. Deve reconhecer-se que a orientação dos componentes particulares pode variar grandemente, dependendo da aplicação em que são utilizados.

[065] Para efeitos da presente descrição, o termo "acoplado", significa a união de dois membros, direta ou indiretamente um ao outro. Tal união pode ser estacionária em natureza ou móvel em natureza. Tal união pode ser obtida com os dois membros ou os dois membros e quaisquer membros adicionais intermediários sendo integralmente formados como um corpo único unitário um com outro ou com os dois membros ou os dois membros e quaisquer membros adicionais intermediários sendo ligados uns aos outros. Tal união pode ser de natureza permanente ou pode ser removível ou retirável por natureza.

[066] Também é importante notar que a construção e disposição da bateria ou eletrodos, como mostrado nos exemplos de modalidades diferentes é apenas ilustrativo. Embora apenas algumas modalidades tenham sido descritas em detalhes na presente divulgação, os peritos na arte que revisarem esta divulgação compreenderão facilmente que são possíveis muitas modificações (por exemplo, as variações em tamanho, dimensões, estruturas, formas e proporções dos vários elementos, valores de parâmetros, arranjos de montagem, uso de materiais, cores, orientações, etc) sem materialmente se afastar dos ensinamentos e vantagens inovadoras da matéria recitada. Por exemplo, elementos mostrados como integralmente formados podem ser construídos de várias partes ou elementos mostram como várias partes podem ser integralmente formadas, a operação das interfaces pode ser invertida ou de outra forma variada, o comprimento ou a largura das estruturas e / ou membros ou conector ou outros elementos do sistema podem ser variados, a natureza ou o número de posições de ajuste fornecidas entre os elementos pode ser variado (por exemplo, por variação do número de ranhuras de acoplamento ou tamanho das ranhuras de acoplamento ou o tipo de acoplamento).

Claims (11)

1. Grade (66 ou 68) para uma bateria (22), compreendendo um corpo de grade eletricamente condutora tendo elementos de quadro (76, 82 ou 92, 90) superior e inferior opostos, e uma pluralidade de elementos de grade (84, 88 ou 94) eletricamente condutora de interligação espalhando entre os elementos de quadro (76, 82 ou 92, 90) de topo e fundo opostos definindo um padrão de grade, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos elementos de quadro (76, 82 ou 92, 90) tem um comprimento inteiro e uma borda cunhada que abrange todo o comprimento do elemento do quadro.

2. Grade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um elemento de quadro (76 ou 92) é o elemento de quadro superior.

3. Grade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de grade eletricamente condutora compreende ainda primeiro e segundo elementos de quadro laterais (78, 80) opostos.

4. Grade, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que cada um dos elementos de quadro (76, 82 ou 92, 90 e 78, 80) tem uma secção transversal com bordas deformadas.

5. Grade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a secção transversal é uma secção transversal transversa.

6. Grade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento de quadro superior (76 ou 92) tem um segmento de canto deformado.

7. Grade (66 ou 68), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o corpo de grade tem uma pluralidade de segmentos de canto deformados.

8. Método de fabricação de uma pluralidade de grades de bateria (66 ou 68), conforme definida na reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende:formar uma tira de material de grade para uma grade de bateria (66 ou 68);estampar material para fora da tira de material para formar uma tira de grades de bateria (66 ou 68) interligadas, cada grade de bateria (66 ou 68) interligada incluindo uma rede de grade limitada por elementos de quadro (76, 82 ou 92, 90) superior e inferior opostos e primeiro e segundo elementos de quadro (78, 80) laterais, cada elemento de quadro (76, 82 ou 92, 90 e 78, 80) tendo pelo menos uma borda e um comprimento inteiro, a rede de grade tendo uma pluralidade de elementos de fio de grade (84 ou 94) espaçados definindo uma pluralidade de espaços abertos (86) na rede de grade;cunhar pelo menos uma lateral de pelo menos um elemento de quadro (76 ou 82 ou 92 ou 90 ou 78 ou 80) ao longo do comprimento inteiro nas grades de bateria (66 ou 68) a partir da tira de grades de bateria (66 ou 68) interligadas;cortar a tira de grades de bateria (66 ou 68) interligadas para formar uma pluralidade de grades de bateria (66 ou 68).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de cunhagem compreende também cunhar as grades de baterias (66 ou 68) em um segmento de canto (96 ou 98) dos elementos de quadro (76 ou 82 ou 92 ou 90 ou 78 ou 80).

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o passo de estampagem inclui perfurar o material de grade para fora da tira de material.

11. Método de fabricação de uma pluralidade de grades de bateria (66 ou 68), conforme definida na reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende:mar uma tira de material de grade para uma grade de bateria (66 ou 68);formar uma tira de grades de bateria (66 ou 68) interligadas a partir da tira de material de grade, cada grade de bateria (66 ou 68) interligada incluindo uma rede de grade limitada por elementos de quadro (76, 82 ou 92, 90) superior e inferior opostos, cada elemento de quadro tendo pelo menos uma borda e um comprimento inteiro, a rede de grade tendo uma pluralidade de elementos de fio de grade (84 ou 94) espaçados definindo uma pluralidade de espaços abertos (86) na rede de grade;cunhar pelo menos uma lateral de pelo menos um elemento de quadro (76 ou 82 ou 92 ou 90 ou 78 ou 80) ao longo do comprimento inteiro a partir da tira de grades de bateria (66 ou 68) interligadas;cortar a tira de grades de bateria interligadas para formar uma pluralidade de grades de bateria.

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