CN115939666A - 聚合物隔板及其制备方法 - Google Patents

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詹姆斯·P·佩里
阿希拉·克里斯哈拉莫斯
库玛·曼尼卡姆
萨斯米塔·安比卡特拉
M·尼尔·戈洛温
埃里克·H·米勒
玛格丽特·R·罗伯茨
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Abstract

一种聚合物隔板，技术领域涉及高分子材料、有机化学、无机化学、电化学、化工、机械工程，所述隔板的多孔膜包含基底材料、橡胶、锑抑制添加剂和性能增强添加剂中的至少一种；所述多孔膜本身包含橡胶，而且多孔膜还可以设有另外的橡胶涂层；在锑抑制添加剂和/或性能增强添加剂的控制下，实现了现有技术根本无法实现的将所述另外的橡胶涂层浸入至所述多孔膜的至少一部分。所述聚合物隔板用于铅酸电池，表现出下列特性：降低的失水量、降低的锑中毒、更高的润湿性、更快的再充性、改善的氧化稳定性、降低的浮充电流、降低的充电终止电流、降低的再充电电压及其组合。

Description

聚合物隔板及其制备方法
本申请为分案申请，技术领域为高分子材料、有机化学、无机化学、电化学、化工、机械工程。原优先权日是2016年6月1日；原国际申请日是2017年6月1日；原国际申请号为PCT/US2017/035409；进入中国国家阶段的日期是2019年1月15日，原中国申请号是201780044031.9；原发明名称是《用于铅酸电池的改进的隔板、改进的电池及相关方法》。
相关申请交叉引用
本申请要求2016年6月1日提交的国际专利申请No.PCT/US2016/035285的优先权及权益。
技术领域
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用于铅酸电池的隔板，例如富液式铅酸电池，特别是增强富液式铅酸电池(EFB)，以及各种其他铅酸电池，如凝胶和吸液式玻璃棉衬垫(AGM)电池。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隔板、电池隔板、EFB隔板、电池、原电池、系统、包含其的方法、使用其的车辆、制造其的方法、其用途以及上述的各种组合。另外，本文公开了方法、系统和电池隔板，用于：提高电池寿命，减少电池故障，降低失水量，改善氧化稳定性，提高、保持和/或减少浮充电流，改善充电终止电流(EOC)，降低给深循环电池充电和/或完全充电所需的电流和/或电压，使内部电阻最小，降低电阻，提高润湿性，降低用电解液浸湿的时间，减少形成电池的时间，减少锑中毒，降低酸层化，改善酸扩散和/或提高铅酸电池中的均匀性，以及上述效果的任意组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包括橡胶、乳胶和/或改进的性能增强添加剂和/或涂层。根据至少特定的实施方式，所公开的隔板对深循环应用是有用的，例如在诸如高尔夫球车(有时被称为高尔夫车)的动力机械中，变流器，可再生能源系统和/或可替代能源系统，如太阳能系统和风能系统。所公开的隔板在某些电池系统也是有益的，其中深循环和/或部分态充电操作是电池应用的一部分。在特定的其他实施方式中，所公开的隔板可用于电池系统，该电池系统中加有添加剂和/或合金(锑是重要的例子)以提高电池的寿命和/或性能，和/或提高电池的深循环和/或部分态充电操作容量。
背景技术
电池隔板是用来分隔电池的正负电极或极板的，以避免电短路。这样的电池隔板通常是微孔的，以便离子能够穿过位于正负电极或极板之间的隔板。在铅酸蓄电池中，例如汽车电池和/或工业电池和/或深循环电池中，电池隔板通常为微孔聚乙烯隔板；在某些情形下，这种隔板可包括一个背网和位于背网一边或两边的多个肋条。见Besenha,J.O.编著的《电池材料手册》,Wiley-VCH Verlag GmbH,Weinheim，德国(1999)，第9章，第245-292页。某些用于汽车电池的隔板被制成连续长度并被卷起，随后被折叠，并沿边缘密封，以形成用于电池的装有电极的袋或封袋。用于工业电池(或牵引或深循环蓄电池)的特定隔板被切割成与电极极板差不多大小(块或薄片)。
铅酸电池中的电极通常由具有相对高的锑含量的铅合金构成。铅/锑合金在电极架的制造过程中以及电池的使用过程中均具有优势。仅举例而言，制造过程中的优势有：熔融金属在模具中的流动性提高，铸造电极架具有更高的硬度，等等。特别是在周期性负荷的情形下，除了机械稳定性外，在正极保证了端子与活性材料的良好接触，结果不会发生容量早降(“无锑”效应)并提供了改进的循环性能。此外，对深循环电池来说，锑常存在于电池的正栅极中。
但是，含锑的正极也有不利的地方，即锑会以离子形式被溶解在电解液中，而其随后会迁移穿过隔板。由于锑比铅更惰性，其会沉积在负极上。这一过程被描述为锑中毒。通过过压对氢的还原，锑中毒导致水耗增加，因此电池需要更多的维护。特别地，锑会催化水的分解，从而降低充电电压并提高电池完全再充电所必需的能量，因为水分解会消耗电池完全再充电所需的部分能量。已有尝试用其他合金组分来完全或部分取代铅合金中的锑，但是，这些尝试并未取得满意的结果。总的来说，深循环电池正栅极中锑的存在可能是循环寿命降低一个主要因素。
对至少特定的应用或电池来说，仍存在对改进的隔板的需求，这种隔板能提供改善的循环寿命、降低的锑中毒、减少的水耗，能减少浮充电流和/或降低电池完全再充电所需的电压。更特别地，仍存在对改进的隔板、包含改进的隔板的改进的电池(如高尔夫球车或高尔夫车电池)的需求，其能提供延长电池寿命、降低电池故障、降低失水量、提高氧化稳定性、改善维护和/或降低浮充电流、提高充电终止电流(EOC)、降低给深循环电池充电或完全充电所需的电流和/或电压、使内电阻的增加最小化、降低电阻、提高润湿性、降低用电解液浸润的时间、降低电池形成的时间、减少锑中毒、降低酸层化、改善酸扩散和/或提高铅酸电池中的均匀性。
发明概述
下面的描述将给出一个或多个实施方式的细节。从说明书和权利要求书中，其他特征、目标和优势将是显而易见的。根据至少选定的实施方式，本公开或发明可致力于上述议题或需求。根据至少特定的目标、方面或实施方式，本公开或发明可提供一种改进的隔板和/或电池，其克服了前文提到的问题，通过例如提供具有降低的锑中毒和改善的循环性能的电池。
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隔板、原电池、电池、系统和/或制造和/或使用这种新隔板、原电池和/或电池的方法。根据至少特定的实施方式，本公开或发明致力于用于管式或平板式铅酸电池的新的或改进的电池隔板，所述电池包括用于深循环和/或动力应用[如高尔夫球车(有时被称为高尔夫车)，等等]或太阳能或风能系统，和/或制造和/或使用这种改进的隔板、原电池、电池、系统等等的改进的方法。另外，本文公开了方法、系统和电池隔板，其用来提高电池性能和寿命(特别是超过电池固有或预定使用寿命的50％)，降低电池故障，减少失水量，提高氧化稳定性，改善、维持和/或降低浮充电流，提高充电终止电流，降低给深循环电池充电或完全充电所需的电流和/或电压，降低酸层化，降低内电阻，减少锑中毒，提高润湿性，降低用电解液浸润的时间，由于降低了浸润时间而降低电池形成的时间，改善酸扩散，提高铅酸电池中的均匀性和/或改善循环性能。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于一种改进的隔板，其中新隔板包括降低的电阻、性能增强添加剂或涂层、改进的填料、增强的润湿性、增加的酸扩散，和/或类似性能。
为达到这些或其他目标，在特定的选定实施方式中提出用于铅酸电池的隔板，该隔板具有微孔膜和可选的纤维垫(与微孔膜层叠或相邻)，所述电池例如EFB或深循环电池，具有正极和负极，以及位于正极和负极之间的隔板。微孔膜和纤维垫之一或两者可配置有天然和/或合成橡胶，并且至少一种性能增强添加剂被注入或涂覆在微孔膜或纤维垫的任意面的至少一部分上。
根据至少特定的选定实施方式，提供具有增强润湿性(在水中或酸中)的微孔隔板。该具有增强润湿性的新隔板对电解液中的离子来说更容易接近，从而便于离子穿过隔板并因此降低电阻。
在某些情况下，与传统的橡胶隔板相比，包含改进的隔板(具有一种或多种性能增强添加剂和/或一种或多种性能增强涂层)的改进的电池可表现出如下更低的浮充电流：在三周持续过充后，低20％；在某些情况下，低30％；在某些情况下，浮充电流低40％；并且在某些情况下，浮充电流甚至低过50％。包括改进的隔板的电池保留并保持了铅酸电池隔板其他关键的、所期望的机械性能的平衡。相对于传统隔板，在过度充电之后，这种改进隔板也可大体表现出更均一的浮充电流。
根据至少一种实施方式，提供一种具有一种或多种性能增强添加剂和/或涂层(如一种或多种表面活性剂)的微孔隔板。该一种或多种添加剂和/或涂层可用来降低锑中毒、减少水耗、降低电阻和/或改善循环性能。
根据特定的实施方式，改进的隔板可在隔板的一面或两面上具有肋条、突出物、隆起物、凸起、织构化特征、沟槽、锯齿状肋条、垛状肋条或上述组合。这种隔板外形可减少酸层化，并由此提高电池性能和一致性。在某些实施方式中，所用的肋条样式可以是高尔夫球车电池或其他深循环电池中所使用的那些肋条样式。在特定实施方式中，肋条可为各种高度，例如0.2mm-2mm或更高；在某些情况下，超过1mm高；在某些情况下，约1.5mm高，等等。并且，肋条可被以不同距离间隔开，例如隔开0.2mm-10mm或更多；在某些情况下，隔开约1-10mm，例如在特定实施方式中，隔开约3.5-7mm。在某些实施方式中，在含有主要的、纵向肋条的表面以外的表面上包含纵向肋条或迷你-肋条或横切肋条或迷你-肋条；在某些情况下，所谓的横切肋条为负极横切肋条(优选负极横切迷你-肋条)和/或沿在另一面或边的主要的、纵向肋条延伸的横向方向延伸。
本文所描述的用于铅酸电池的隔板可包含聚乙烯微孔膜，该膜进一步包含天然或合成乳胶和/或橡胶。在优选的实施方式中，乳胶和/或橡胶未被硫化。可能的优选的聚烯烃微孔膜包括：聚合物，例如聚乙烯(如超高分子量聚乙烯)；乳胶和/或橡胶，颗粒状填料，和在某些实施方式中，残留的加工增塑剂(例如，加工油)，以及一种或多种性能增强添加剂和/或涂层(例如，表面活性剂)，可选的和一种或多种额外的添加剂或试剂。聚烯烃微孔膜可包含量为膜重量40％或更多的颗粒状填料。
本发明选定的实施方式提供一种电池隔板，该隔板具有多孔膜，其由基底材料、橡胶和至少一种性能增强添加剂组成。基底材料可以是一种或多种聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、酚醛树脂、聚氯乙烯(PVC)、橡胶、合成木浆(SWP)、木质素、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维以及上述物质的组合。橡胶可为交联橡胶、非交联橡胶、天然橡胶、乳胶、合成橡胶及其组合。橡胶可进一步为甲基橡胶、聚丁二烯、一种或多种氯丁橡胶、丁基橡胶、溴丁橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、聚硫橡胶、氯磺酰聚乙烯、聚降冰片烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、共聚物橡胶以及上述的任意组合。共聚物橡胶可以是苯乙烯/丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶(EPM和EPDM)、乙烯/乙酸乙烯橡胶及其组合。
本发明的一方面可提供涂覆在多孔膜表面的至少一部分上的橡胶，或者注入在多孔膜的至少一部分的橡胶。本发明的另一方面可提供与用来形成多孔膜的基底材料相混合的橡胶。示例性实施方式的一种改进提供橡胶在基底材料材料中为至少约1wt％至不超过约50wt％。示例性实施方式的进一步改进提供橡胶在基底材料中为至少约1wt％至不超过约20wt％。
本发明的另一方面提供至少一种性能增强添加剂为表面活性剂，表面活性剂可以是非离子表面活性剂、离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂中的任意一种以及其组合。示例性实施方式的一种改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约25g/m2。示例性实施方式的进一步改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约20g/m2。示例性实施方式的另一种改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约15g/m2。示例性实施方式的又一种改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约10g/m2。示例性实施方式的再一种改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约6g/m2。示例性实施方式的另一方面提供至少一种性能增强添加剂可以是表面活性剂、润湿剂、着色剂、抗静电添加剂、锑抑制添加剂、紫外防护添加剂、抗氧化剂和/或其他类似物以及上述物质的组合。
本发明的另一方面提供基底材料具有氧化硅、干法细分氧化硅、沉淀氧化硅、无定形氧化硅、氧化铝、滑石、鱼粉、鱼骨粉中的任意一种及其组合。本发明的另一方面提供基底材料具有加工增塑剂。加工增塑剂可以是加工油、石油、石蜡基矿物油、矿物油中的任意一种及其组合。
示例性实施方式的一种改进提供具有衬垫(例如纤维衬垫)的电池隔板。衬垫可以包含玻璃纤维、合成纤维、氧化硅、至少一种性能增强添加剂、乳胶、天然橡胶、合成橡胶中的任意一种以及其组合。
示例性实施方式的另一种改进提供具有背网的多孔膜，背网的厚度为至少约50μm至约500μm。示例性实施方式的进一步改进提供具有背网的多孔膜，背网的厚度为至少约50μm至约350μm。
示例性实施方式的又一种改进提供具有肋条的多孔膜，肋条可以是实心肋条、带锯齿的肋条、角形肋条、间断的肋条、横切肋条、正极肋条、负极肋条、负极横切肋条、沟槽、凸起、突出物、隆起物中的任意一种以及其组合。肋条可进一步由橡胶制成。示例性的隔板可以为多种形状和构型，例如切片、袋、套、罩、封装和混合封装。
本发明的另一方面提供一种铅酸电池，其具有正极、与正极相邻的负极、位于正极和负极之间的隔板以及电解液，电解液基本浸没正极的至少一部分、负极的至少一部分以及隔板的至少一部分。示例性的隔板可具有多孔膜，其有基底材料、至少一种性能增强添加剂和橡胶。示例性的铅酸电池可表现出减少的失水量、降低的锑中毒、较高的润湿性、更快的再充电、改进的氧化稳定性、降低的浮充电流、降低的充电终止电流、降低的再充电电压以及上述组合。示例性的铅酸电池可具有多种用途，例如平板电极电池、富液式铅酸电池、增强型富液式铅酸电池、深循环电池、凝胶电池、吸收式玻璃衬垫(AGM)电池、管式电池、逆变电池、车辆电池、启动-照明-点火(SLI)电池、怠速-起-停(ISS)电池、机动车电池、货车电池、摩托车电池、全地形车辆电池、叉车电池、高尔夫球车电池、油电混合车辆电池、电动车辆电池、e-黄包车电池或e-自行车电池。示例性的铅酸电池可在部分充电的状态下运行，在运动中、在静止时、在备用动力应用中、在循环应用中或在这些组合中。
示例性的铅酸电池可进一步具有衬垫，其与正极、负极或隔板中的至少一种相邻。示例性的衬垫可以是纤维垫，并且可以由玻璃纤维、合成纤维、氧化硅、至少一种性能增强添加剂、乳胶、天然橡胶、合成橡胶以及其组合构成。
本发明的还一方面提供一种制造示例性隔板的方法。该方法通过将一种或多种基底材料、橡胶和至少一种添加剂的混合物混合，并将混合物挤成膜来制造隔板。本发明的又一方面提供一种制造示例性隔板的方法。该方法通过将聚合物和至少一种添加剂的混合物混合，并将混合物挤成膜以及向膜中添加橡胶来制造隔板。示例性的方法可通过如下途径向膜中添加橡胶：将橡胶层叠在膜的至少一部分上，向膜的至少一部分注入橡胶，将橡胶浆液涂覆在膜的至少一部分上，将膜的至少一部分浸在橡胶浆液中，或者在膜上形成橡胶肋。
本发明的另一选定实施方式提供制造示例性的隔板的另一种方法。该方法通过将一种或多种基底材料和橡胶的混合物混合，并将混合物挤成膜以及向膜中添加至少一种添加剂来制造隔板。示例性的方法可通过如下途径向膜中添加至少一种添加剂：将至少一种添加剂层叠在膜的至少一部分上，向膜的至少一部分注入至少一种添加剂，将至少一种添加剂涂覆在膜的至少一部分上，将膜的至少一部分浸在至少一种添加剂中。
本发明的又一选定实施方式提供一种制造示例性隔板方法。该方法通过将一种或多种基底材料的混合物混合，并将混合物挤成膜以及向膜中添加橡胶、向膜中添加至少一种添加剂来制造隔板。
在特定的优选实施方式中，本公开或发明提供一种柔性电池隔板，其组成以及物理性能和特性以出乎预料的方式协同解决了以前深循环电池产业中未被满足的需求，借助改进的电池隔板(具有例如为聚乙烯的聚烯烃微孔膜，并添加有特定含量的橡胶和/或乳胶的隔板)，达到或超过(在特定实施方式中)以前已知的完全由橡胶制成的柔性隔板的性能，那些隔板目前被用在很多深循环电池应用中，例如高尔夫球车(高尔夫车)和/或e-黄包车电池应用。特别地，本文所描述的发明的隔板更加耐用、更不易碎、更不脆、长时间使用更稳定(更不易分解)，并且比通常用在深循环电池如高尔夫球车电池中的纯交联乳胶和/或橡胶隔板便宜。本发明的柔性的、含性能增强添加剂的隔板将期望的聚乙烯基隔板耐用的物理和机械性能与完全由交联乳胶和/或橡胶制成的常规隔板的Sb抑制能力结合在一起，同时还提高了采用同样隔板的电池系统的充电终止电流和充电终止电压。
附图说明
图1-2E说明了本发明的示例性隔板的常规物理描述。
图3A包括用根据实施例1的隔板测试的电池的最初四次循环的线性扫描循环伏安曲线。
图3B包括用根据对照例1的隔板测试的电池的最初四次循环的线性扫描循环伏安曲线。
图4A包括在通过加入锑抑制电解液后，用根据实施例1的隔板测试的电池的最初四次循环的线性扫描循环伏安曲线。
图4B包括在通过加入锑抑制电解液后，用根据对照例1的隔板测试的电池的最初四次循环的线性扫描循环伏安曲线。
图5为比较了测试根据实施例1和对照例1的隔板以及图3A-4B得到的循环4的不同结果的图。
具体实施方式
物理描述
参见图1，示例性隔板100具有上边缘101、下边缘103、侧面边缘105a和105b、加工方向(MD)和横切加工方向(CMD)。示例性隔板可配有多孔或微孔膜背网102，以及一系列自其伸出并优选沿隔板纵向或MD方向分布的主或正极肋条104。如图所示，肋条104为带锯齿的。但是，肋条104可以是伸进或伸出背网102的实心肋条、槽、带花纹的区域、锯齿状突起或带锯齿的肋条、实心肋条、垛状突起或垛状肋条、间断的肋条、角形肋条、线形肋条或、弧形的或正弦曲线形的肋条、曲折状肋条、凸起、凹陷和/或等等之类的或其任意组合。在某些实施方式中，正极肋条可以是大于0°且小于180°之间的任意角度或是大于180°且小于360°的任意角度；负极或负极横切肋条可以在多孔膜的第二表面上并通常分布成平行于隔板的上边缘或CMD。
示例性实施方式按照肋条104面对正极(未示出)的方式将隔板102放置在电池(未示出)中，但这不是必须的。当肋条104面对正极时，其可被称为正极肋条。另外，从微孔膜的反面伸出的肋条(未示出)将面对负极(未示出)，并且可以纵向地沿MD方向或横切地沿CMD方向分布。如果沿CMD方向分布，其通常被称为“横切肋条”，并且在本文后续的讨论中将被称为“负极横切肋条”或“单个NCR”或“多个NCR”。隔板100将通常以朝向负极的负极横切肋条的方式被放置在电池中，但这不是必须的。另外，相比于正极肋条、负极肋条可以是相同的肋条、较小的肋条、纵向迷你肋条、横切迷你肋条、多个NCR、斜列肋条或其组合。此外，隔板的负极和/或正极表面可以完全或部分没有任何肋条、并因此隔板的一面或两面均为光滑的或平的。
参见图2A-2E，其描绘了几种具有不同肋条外形的带肋条的隔板的实施方式。所示肋条为正极肋条可能是优选的。图2A-2C的角形肋条构型可为可能是优选的RipTideTM酸性混合肋条外形，其在特定电池中有助于减少或消除酸层化。图2D的外形可以是纵向带锯齿的肋条构型。图2E的外形可以是斜列偏移肋条构型。负极面可以没有肋条(光滑的)、同样的肋条、较小的肋条、纵向迷你肋条、横切迷你肋条或多个NCR、斜列肋条或其组合。
制造/厚度
在一些实施方式中，多孔隔板膜可具有如下背网厚度：约50μm-1.0mm、和至少约50μm、至少约75μm、至少约100μm、至少约125μm、至少约150μm、至少约175μm、至少约200μm、至少约225μm、至少约250μm、至少约275μm、至少约300μm、至少约325μm、至少约350μm、至少约375μm、至少约400μm、至少约425μm、至少约450μm、至少约475μm、或者至少约500μm(尽管在特定实施方式中，提供厚度为50μm的非常薄的平背网，例如，厚度在10μm和50μm之间)。在特定实施方式中，背网的厚度可以小于等于约125μm±35μm。
肋条
肋条可以是连续的、非连续的、实心的、多孔的、无孔的、在正极侧、在负极侧、在两侧、在负极侧的迷你肋条或横切迷你肋条和/或之类的。在特定的优选实施方式中，肋条可以是带锯齿的(例如带锯齿的正极肋条、负极肋条或正负极肋条)。锯齿状突起或带锯齿的肋条可具有约0.05mm至约1mm的平均齿尖长度。例如，平均齿尖长度可以是大于等于0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm或者0.9mm；和/或小于等于1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm。
锯齿状突起或带锯齿的肋条可具有约0.05mm至约1mm的平均底部长度。例如，平均底部长度可以大于等于约0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm或0.9mm；和/或小于等于约1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm。
如果存在锯齿状突起或带锯齿的肋条，其可具有约0.05mm至约4mm的平均高度。例如，平均高度可以是大于等于约0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm或0.9mm；和/或小于等于约1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm。对那些锯齿状突起的高度与肋条的高度一致的实施方式，带锯齿的肋条亦可被称为突出物。这种类别可应用于工业牵引型起/停电池用隔板，其中隔板的总厚度可通常为约1mm至约4mm；以及汽车起/停电池，其中隔板的总厚度可以略小(例如，通常约0.3mm至约1mm)。
锯齿状突起或带锯齿的肋条可具有在沿加工方向的列中约0.1mm至约50mm的平均中心到中心最高点。例如，平均中心到中心最高点可以是大于等于约0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.25mm或1.5mm；和/或小于等于约1.5mm、1.25mm、1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm或0.2mm。另外，锯齿状突起或带锯齿的肋条的相邻列可以是在加工方向的相同位置相等地分布或有偏移。在偏移构型中，相邻的锯齿状突起或带锯齿的肋条分布在加工方向的不同位置。图1显示了以偏移构型分布的带锯齿的肋条。
锯齿状突起或带锯齿的肋条可具有约0.1:1至约500:1的平均高度/底部宽度之比。例如，平均高度/底部宽度之比可以是大于等于约0.1:1、25:1、50:1、100:1、150:1、200:1、250:1、300:1、350:1或450:1；和/或小于等于约500:1、450:1、400:1、350:1、300:1、250:1、200:1、150:1、100:1、50:1或25:1。
锯齿状突起或带锯齿的肋条可具有约1000:1至约0.1:1的平均底部宽度/齿尖宽度之比。例如，平均底部宽度/齿尖宽度之比可以是大于等于约0.1:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、15:1、20:1、25:1、50:1、100:1、150:1、200:1、250:1、300:1、350:1、450:1、500:1、550:1、600:1、650:1、700:1、750:1、800:1、850:1、900:1、950:1，和/或小于等于约1000:1、950:1、900:1、850:1、800:1、750:1、700:1、650:1、600:1、550:1、500:1、450:1、400:1、350:1、300:1、250:1、200:1、150:1、100:1、50:1、25:1、20:1、15:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1或1:1。
在一些实施方式中，隔板可以下述组合为特征：实心肋条、锯齿状突起或带锯齿的肋条、凹陷或其组合。例如，隔板可具有一系列沿隔板从顶部至底部排列的带锯齿的肋条、以及第二系列沿隔板水平排列的带锯齿的肋条。在其他实施方式中，隔板可具有可替换的序列：实心肋条、带锯齿的肋条、凹陷、连续的、断续的或间断的实心肋条或其组合。
在某些选定的实施方式中，多孔隔板可在膜的背面具有负极纵向或横切肋条作为突出物。负极或背肋条可以是平行于隔板的上边缘，或者可以是与其成角度分布。例如，横切肋条可以与上边缘成约90°、80°、75°、60°、50°、45°、35°、25°、15°或5°角。横切肋条可以是与上边缘成约90-60°、60-30°、60-45°、45-30°或30-0°角。典型地，横切肋条在膜对着负极的面上。在本发明的某些实施方式中，带肋条的膜可具有如下的横向横切肋条高度HNCR：至少约0.005mm、0.01mm、0.025mm、0.05mm、0.075mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。在本发明的某些实施方式中，带肋条的膜可具有如下横向横切肋条高度：不大于约1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.20mm、0.15mm、0.10mm或0.05mm。
在本发明的一些实施方式中，带肋条的膜可具有如下横向横切肋条宽度：至少约0.005mm、0.01mm、0.025mm、0.05mm、0.075mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。在本发明的在某些实施方式中，带肋条的膜可具有如下横向横切肋条宽度：不大于约1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.20mm、0.15mm、0.10mm或0.05mm。
在特定的选定实施方式中，多孔膜可具有约0.10-0.15mm的横向横切肋条高度和约0.10-0.15mm的纵向肋条高度。在某些实施方式中，多孔膜可具有约0.10-0.125mm的横向横切肋条高度和约0.10-0.125mm的纵向肋条高度。
这样的负极横切肋条可以比正极肋条小并且间隔得更近。正极肋条104可具有8μm至1mm的高度并且可被以1μm至20mm的距离间隔开，同时优选的微孔聚烯烃多孔膜的背网厚度(不包括肋条或凸起)可以是约50μm至约500μm(例如，在特定实施方式中，小于等于约125μm)。例如，肋条可以是间隔0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm并以相似的增量直至20mm。
负极横切肋条可具有约25μm至约100μm的高度，并且优选约50μm-75μm，但也可以小至25μm。在某些情况下，多个NCR可以是约25μm至约250μm或优选为约50μm-125μm或优选为约50μm-75μm。
厚度
在特定的选定实施方式，示例性的微孔膜可具有如下背网厚度：至少0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1.0mm。带肋条的隔板可具有如下背网厚度：不大于约1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm或0.1mm。在某些实施方式中，微孔膜可具有如下背网厚度：约0.1-1.0mm、0.1-0.8mm、0.1-0.5mm、0.1-0.5mm、0.1-0.4mm、0.1-0.3mm。在某些实施方式中，微孔膜可具有约0.2mm或200μm的背网厚度。
(混合)封装/外形
隔板100可以提供为平板、单片或多片、包裹、套或作为封装或袋状隔板。示例性的封装隔板可封装正极(正极封装隔板)，以便隔板具有两个对着正极的内面和两个对着相邻负极的外面。或者，另一个示例性的封装隔板可封装负极(负极封装隔板)，以便隔板具有两个对着负极的内面和两个对着相邻正极的外面。在这种封装的隔板中，下边缘103可以是包起的或密封的折缝边。此外，侧面边缘105a、105b可以是连续地或断续地密封的接缝边。边缘可以是通过粘结、加热、超声焊接和/或之类的或其任意组合粘合或密封。
特定的示例性隔板可被加工成混合封装。混合封装可按如下方式提供：在将隔板片对折并将隔板片的边缘粘合在一起以形成封套之前、当中或之后形成一个或多个切口或开口。开口的长度可以是整个边缘长度的：至少1/50、1/25、1/20、1/15、1/10、1/8、1/5、1/4或1/3。开口长度可以是整个边缘长度的1/50至1/3、1/25至1/3、1/20至1/3、1/20至1/4、1/15至1/4、1/15至1/5或1/10至1/5。混合封装可具有1-5、1-4、2-4、2-3或2个开口，其可沿下边缘长度方向均匀或不均匀地分布。优选地，在封套角没有开口。可在隔板被折叠并密封而形成封套之后切出切口，或者在将多孔膜成形为封套之前形成切口。
隔板组件构型的其他一些示例性实施方式包括：肋条104对着正极、肋条104对着负极、负极或正极封装、负极或正极封套、负极或正极混合封装、两极均可被封装或封套及其任意组合。
组成
在特定的实施方式中，改进的隔板可包括由下述材料制成的多孔膜：天然或合成基底材料、加工增塑剂、填料、一种或多种天然或合成橡胶或乳胶，以及一种或多种其他添加剂和/或涂层，和/或类似物。
基底材料
在特定的实施方式中，示例性的天然或合成基底材料可包括：聚合物、热塑性聚合物、酚醛树脂、天然或合成橡胶、合成木浆、木质素、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维及其任意组合。在特定的优选实施方式中，示例性隔板可以是由热塑性聚合物制成的微孔膜。示例性的热塑性聚合物原则上可以包括所有适合用在铅酸电池中的耐酸的热塑性材料。在特定的优选实施方式中，示例性的热塑性聚合物可包括乙烯聚合物和聚烯烃。在特定实施方式中，乙烯聚合物可包括，例如，聚氯乙烯(PVC)。在特定的优选实施方式中，聚烯烃可包括，例如，聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丁烯共聚物及其任意组合，但是更优选聚乙烯。在特定实施方式中，示例性的天然或合成橡胶可包括，例如，乳胶、未交联或交联橡胶、碎橡胶或再生胶粉以及其任意组合。
聚烯烃
在特定的实施方式中，多孔膜层优选包括聚烯烃，特别是聚乙烯。优选地，聚乙烯为高分子量聚乙烯(HMWPE)，例如，具有至少600,000分子量的聚乙烯。甚至更优选地，聚乙烯为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，例如，具有至少1,000,000分子量的聚乙烯；特别地，分子量超过4,000,000，最优选为5,000,000至8,000,000，分子量是由粘度仪测定并通过Margolie公式计算得出的，标准负荷熔融指数基本为零(0)(采用2,160g的标准负荷按ASTMD 1238(条件E)所述方法测定)，并且粘度值不小于600ml/g，优选不小于1,000ml/g，更优选不小于2,000ml/g，最优选不小于3,000ml/g(通过在130℃下0.02g聚烯烃在100g萘烷的溶液中而测得)。
橡胶
本文所公开的新隔板可含有乳胶和/或橡胶。本文所用的术语“橡胶”应描述为橡胶、乳胶、天然橡胶、合成橡胶、交联或非交联橡胶、硫化或非硫化橡胶、橡胶碎屑或再生胶粉，或者上述物质的混合物。示例性的天然橡胶可包括一种或多种聚异戊二烯的掺合物，其可购自多个供应商。示例性的合成橡胶包括甲基橡胶、聚丁二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、溴丁橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、聚硫橡胶、氯磺酰聚乙烯、聚降冰片烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶和硅橡胶以及共聚物橡胶，例如苯乙烯/丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶(EPM和EPDM)和乙烯/乙酸乙烯橡胶。橡胶可以是交联橡胶或非交联橡胶，在特定的优选实施方式中，橡胶为非交联橡胶。在特定实施方式中，橡胶可以是交联和非交联橡胶的掺合物。
增塑剂
在特定的实施方式中，示例性的加工增塑剂可包括加工油、石油、石蜡基矿物油、矿物油及其任意组合。
填料
在特定的实施方式中，示例性的填料可包括：干法细分氧化硅、沉淀氧化硅、无定形氧化硅、氧化铝、滑石、鱼粉、鱼骨粉等等以及其任意组合。在特定的优选实施方式中，填料为一种或多种氧化硅。当形成本文所示类型的铅酸电池隔板时，具有相对高水平的吸油性和对增塑剂(例如，矿物油)相对高水平的亲和性的氧化硅如所期望地分散在聚烯烃基底材料(例如，聚乙烯)和矿物油的混合物中。在某些选定的实施方式中，填料具有不大于25μm的平均颗粒大小，在某些情况下，不大于22μm、20μm、18μm、15μm或10μm。在某些情况下，氧化硅填料颗粒的平均颗粒大小为15-25μm。氧化硅填料的颗粒大小和/或氧化硅填料的表面积影响吸油性。成品或隔板中的氧化硅颗粒可落在上述大小内。但是，用作原料的初始氧化硅可以是一种或多种聚集体和/或团聚体，可具有约200μm或更大的尺寸。在某些实施方式中，每单位重量的隔板片制品中，成品隔板片具有约0.5％至约40％范围内的残留或最终含油量，在某些实施方式中，约10％至约30％的残留加工油，在某些情况下，约20至约30％的残留加工油或残油。至于隔板膜的孔大小，孔大小可以是亚微米直至100μm，在特定实施方式中，在约0.1μm至约10μm之间。在特定实施方式中，本文所述的隔板膜的孔隙率可大于50％。
填料可进一步减少所谓的电解液离子水合球，提高其横穿过膜的能力，由此再次降低电池(例如增强富液式电池)或系统的总电阻或ER。
一种填料或多种填料可含有有助于电解液和离子穿过隔板的多种种类(例如，磁性类，如金属)。当这种隔板被用在富液式电池(例如增强富液式电池)中时，这也带来总电阻的降低。
添加剂/表面活性剂
在特定实施方式中，示例性的隔板可含有一种或多种加在隔板或微孔膜中的性能增强添加剂。性能增强添加剂可以是表面活性剂、润湿剂、着色剂、抗静电添加剂、锑抑制添加剂、紫外防护添加剂、抗氧化剂，和/或等等以及其任意组合。在特定实施方式中，添加的表面活性剂可以是离子、阳离子、阴离子或非离子表面活性剂。
在本文所述的特定实施方式中，在发明的微孔膜或隔板中，添加的离子或非离子表面活性剂的量相对减少。由于较低的表面活性剂的量，期望的特性可包括降低的总有机碳(TOC)和/或降低的挥发性有机化合物(VOC)。
特定的合适表面活性剂为非离子表面活性剂，而其他合适的表面活性剂为阴离子表面活性剂。添加剂可以是一种表面活性剂或两种或多种表面活性剂的混合物，例如两种或多种阴离子表面活性剂、两种或多种非离子表面活性剂，或者至少一种离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂。选定的合适表面活性剂可具有小于6的HLB值，优选小于3。使用这些特定的合适表面活性剂与本文所描述的所发明的隔板一起，甚至可带来进一步改进的隔板，当用在铅酸电池中时，这种隔板可给铅酸电池带来降低的失水量、降低的锑中毒、改善的循环、降低的浮充电流、降低的浮充电位，和/或之类的或其任意组合。合适的表面活性剂包括诸如下列的表面活性剂：烷基硫酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基酚-亚烷基氧化添加制品、脂肪酸盐、烷基-萘-磺酸盐、一种或多种磺基-琥珀酸盐(例如阴离子磺基-琥珀酸盐)、磺基-琥珀酸二烷基酯的盐、氨化合物(伯胺、仲胺、叔胺或季胺)、乙烯氧化物和丙烯氧化物的嵌段共聚物、各种聚乙烯氧化物以及单和二烷基磷酸酯的盐。添加剂可包括非离子表面活性剂，例如多元脂肪酸酯、聚乙氧基化酯、聚乙氧基化醇、烷基多糖(例如烷基糖苷及其掺合物)、乙氧化胺、山梨醇脂肪酸乙氧基酯、有机硅基表面活性剂、乙烯乙酸乙烯酯三元共聚物、乙氧基化烷基芳基磷酸酯以及脂肪酸的蔗糖酯。
在特定的实施方式中，添加剂可以用式(I)化合物来代表
其中：
●R为具有10至4200个、优选13至4200个碳原子的线性或非芳香基烃基，其可以被氧原子打断；
●R1＝H，—(CH2)kCOOMx+ 1/x或—(CH2)k—SO3Mx+ 1/x，优选为H，其中，k＝1或2；
●M为碱金属或碱土金属离子、H+或NH4 +，其中不能所有的变量M同时为H+；
●n＝0或1；
●m＝0或10至1400的整数，并且
●x＝1或2。
根据式(I)的化合物中的氧原子与碳原子之比在1:1.5至1:30的范围内，并且m和n不能同时为0。但是，优选变量n和m中只有一个不为0。
非芳香基烃基是指那些不含芳族的烃基或者其本身就代表一类。烃基可以是被氧原子打断(即，含一个或多个醚基团)。
R优选为可被氧原子打断的直链或支链脂肪族烃基。饱和的、非交联的烃基是相当特别优选的。但是，如上所指出的，在特定实施方式中，R可以含芳香环。
通过采用式(I)化合物生产电池隔板，能有效地防止其遭受氧化破坏。
包含根据式(I)化合物的电池隔板是优选的，其中：
●R为具有10至180、优选12至75并且相当特别优选14至40个碳原子的烃基，其可被1至60、优选1至20并且相当特别优选1至8个氧原子打断，特别优选为式R2—[(OC2H4)p(OC3H6)q]—的烃基，其中：
○R2为具有10至30个碳原子的烷基，优选12至25、特别优选14至20个碳原子，其中R2可以是线性的或非线性的，例如含有芳香环；
○P为0至30、优选0至10、特别优选0至4的整数，以及
○q为0至30、优选0至10、特别优选0至4的整数；
○其中p和q的和为0至10、特别是0至4的化合物是特别优选的；
●n＝1，并且
●m＝0。
式R2—[(OC2H4)p(OC3H6)q]—应当被理解为也包括方括号中的基团顺序与所示不同的那些化合物。例如根据本发明，括号中的基团由交替出现的(OC2H4)和(OC3H6)基构成的化合物是合适的。
已证明R2为具有10至20、优选14至18个碳原子的直链或支链烷基的添加剂特别有利。OC2H4优选代表OCH2CH2，OC3H6代表OCH(CH3)2和/或OCH2CH2CH3。
作为优选的添加剂，特别是醇(p＝q＝0，m＝0)中可被提及的有：伯醇、脂肪醇乙氧基化物(p＝1至4，q＝0)、脂肪醇丙氧基化物(p＝0，q＝1至4)和脂肪醇烷氧基化物(p＝1至2，q＝1至4)。伯醇的乙氧基化物是优选的。脂肪醇烷氧基化物可通过例如相应的醇与乙烯氧化物或丙烯氧化物反应而得到。
m＝0类型的添加剂，其在水中不溶或只是难溶，已证明硫酸是特别有利的。
含根据式(I)的化合物的添加剂也是优选的，其中：
●R为具有20至4200、优选50至750且相当特别优选80至225个碳原子的烷基；
●M碱金属或碱土金属离子、H+或NH4 +，特别是碱金属离子，例如Li+、Na+和K+或H+，其中不能所有的变量M同时为H+；
●n＝0；
●m为10至1400的整数，以及
●x＝1或2。
盐添加剂
在特定的实施方式中，合适的添加剂可包括，特别是，聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物，它们的酸基团被至少部分中和，例如优选40％，特别优选80％。百分比指的是酸基团数。相当特别优选的是完全以盐形式存在的聚(甲基)丙烯酸。合适的盐包括Li、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Zn和铵(NR4，其中R为H或碳官能团)。聚(甲基)丙烯酸可包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和丙烯酸-异丁烯酸共聚物。聚(甲基)丙烯酸是优选的，特别是具有1,000至100,000g/mol平均摩尔量Mw的聚丙烯酸，特别优选1,000至15,000g/mol，相当特别优选1,000至4,000g/mol。通过测量用氢氧化钠溶液中和的1％聚合物水溶液的粘度(Fikentscher常数)确定聚(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物的分子量。
同样合适的还有(甲基)丙烯酸共聚物，特别是除了(甲基)丙烯酸还含有下述物质作为共聚单体的共聚物：乙烯、马来酸、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯和/或乙基己基丙烯酸酯。优选的共聚物是那些含至少40wt％、优选至少80wt％(甲基)丙烯酸单体的共聚物，百分比基于单体或聚合物的酸形式。
为中和聚丙烯酸聚合物和共聚物，碱金属和碱土金属氢氧化物是合适的，例如氢氧化钾，特别是氢氧化钠。另外，可包括改善隔板的涂层和/或添加剂，例如，金属醇盐，其中金属可以是，仅作为举例(而非意欲限制)，Zn、Na或Al，仅作为举例，乙醇钠。
在一些实施方式中，微孔聚烯烃多孔膜可包括在此层的一面或两面上的涂层。这种涂层可包括表面活性剂或其他物质。在某些实施方式中，涂层可包括一种或多种例如美国专利公开No.2012/0094183(其通过引用并入本文)所描述的物质。这种涂层可，例如，降低电池系统的过充电压，由此以较小的栅极腐蚀延长电池寿命并避免变干和/或失水。
比例
在特定的选定实施方式中，膜可按如下方法制备：以重量计，将约5-15％的聚合物(在某些情况下，约10％的聚合物，例如聚乙烯)、约10-75％的填料(例如，氧化硅，在某些情况下，约30％的填料)和约10-85％的加工油(在某些情况下，约60％的加工油)结合。在其他实施方式中，填料的含量减少，油含量较高，例如，以重量计，大于约61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％。填料:聚合物之比(以重量计)可以是约(或者可以是在这些具体的范围之间)例如2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4.0:1、4.5:1、5.0:1、5.5:1或6:1。填料:聚合物之比(以重量计)可以是约1.5:1至约6:1，在某些情况下，2:1至6:1、约2:1至5:1、约2:1至4:1，在某些情况下，约2:1至约3:1。根据运行性能及期望的隔板性能(如电阻、基重、耐击穿性、抗弯劲度、抗氧化性、孔隙率、物理强度、弯曲度，等等)来平衡填料、油和聚合物的量。
根据至少一种实施方式，多孔膜可包括混有加工油和沉淀氧化硅的UHMWPE。根据至少一种实施方式，微孔膜可包括混有加工油、添加剂和沉淀氧化硅的UHMWPE。混合物还可包括少量在隔板领域常见的其他添加剂或试剂(例如，表面活性剂、润湿剂、着色剂、抗静电添加剂、抗氧化剂和/或之类的及其任意组合)。在特定情形中，微孔聚合物层可以是如下的均匀混合物：8至100％体积的聚烯烃、0至40％体积的增塑剂和0至92％体积的惰性填料物质。优选的增塑剂为石油油料。由于增塑剂是最容易通过溶剂萃取和干燥而被从聚合物-填料-增塑剂组合物中去除的组分，其对为电池隔板赋予孔隙率是有用的。
在特定的实施方式中，本文公开的微孔膜可含有乳胶和/或橡胶，其可以是天然橡胶、合成橡胶或其混合物。天然橡胶可包括一种或多种聚异戊二烯的掺合物，其可从多个供应商处购得。示例性的合成橡胶包括甲基橡胶、聚丁二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、溴丁橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、聚硫橡胶、氯磺酰聚乙烯、聚降冰片烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶和共聚物橡胶，例如苯乙烯/丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶(EPM和EPDM)以及乙烯/乙酸乙烯橡胶。橡胶可以是交联橡胶或非交联橡胶，在特定的优选实施方式中，橡胶为非交联橡胶。在特定实施方式中，橡胶可以是交联和非交联橡胶的掺合物。橡胶可以重量计相对于成品隔板重量(含橡胶和/或乳胶的聚烯烃隔板片或层的重量)至少约1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％的量存在于隔板中。在特定实施方式中，橡胶可以约1-20％、2-20％、2.5-15％、2.5-12.5％、2.5-10％或5-10％(以重量计)的量存在。微孔膜甚至可具有以重量计高达50％的橡胶和/或乳胶含量。根据运行性能及期望的隔板性能(如电阻、基重、耐击穿性、抗弯劲度、抗氧化性、孔隙率、物理强度、弯曲度，等等)来平衡橡胶、填料、油和聚合物的量。
根据本发明制造的含聚乙烯和填料(例如，氧化硅)的微孔膜，通常具有残留的油含量，在某些实施方式中，这种残留的油含量为隔板膜总重量的约0.5％至约40％(在某些情况下，约为隔板膜总重量的10-40％，在某些情况下，约为总重量的20-40％)。在本文特定的选定实施方式中，可以通过添加更多的性能增强添加剂来取代隔板中残留的油含量的部分或全部；性能增强添加剂为例如表面活性剂，例如亲水-亲脂平衡(HLB)小于6的表面活性剂，或者例如非离子表面活性剂。例如，诸如表面活性剂、诸如非离子表面活性剂的性能增强添加剂，可构成达微孔隔板膜的总重量中的残留油含量的0.5％至全部(例如，一直达20％或30％或甚至40％)，由此部分或完全取代隔板膜中残留的油。
制造
在一些实施方式中，可由在挤出机中混合组分而制得示例性的多孔膜。例如，可在挤出机中混合约30wt％的氧化硅、约10wt％的UHMWPE和约60％加工油。示例性的微孔膜可按如下步骤制备：使组分通过加热的挤出机，使由挤出机产生的挤出型材通过模子进入由两个加热的压机或压延机或辊形成的夹中以形成连续的网。可用溶剂将网中大量的加工油提取出来。随后，可将网干燥并切成预定宽度的条，然后将其缠绕在辊上。可替换地或是额外地，压机或压延辊可以刻有多种沟槽图案，以使隔板具有延伸进或伸出微孔膜的肋条、槽、带花纹的区域、锯齿状突起、带锯齿的肋条、垛或垛状肋条、间断的肋条、角形肋条、线形肋条或弧形的或正弦曲线形的肋条、凸起、凹陷和/或之类的或其任意组合。
用橡胶制造
在一些实施方式中，可由在挤出机中混合组分而制得示例性的多孔膜。例如，可在挤出机中混合约5-15wt％的聚合物(例如，聚乙烯)、约10-75wt％的填料(例如，氧化硅)、约1-50wt％的橡胶和/或乳胶和约10-85％的加工油。示例性的微孔膜可按如下步骤制备：使组分通过加热的挤出机，使由挤出机产生的挤出型材通过模子进入由两个加热的压机或压延机或辊形成的夹中以形成连续的网。可用溶剂将网中大量的加工油提取出来。随后，可将网干燥并切成预定宽度的条，然后将其缠绕在辊上。可替换地或是额外地，压机或压延辊可以刻有多种沟槽图案，以使隔板(如上文所述)具有延伸进或伸出微孔膜的肋条、槽、带花纹的区域、锯齿状突起、带锯齿的肋条、垛或垛状肋条、间断的肋条、角形肋条、线形肋条或弧形的或正弦曲线形的肋条、凸起、凹陷和/或之类的或其任意组合。根据运行性能及期望的隔板性能(如电阻、基重、耐击穿性、抗弯劲度、抗氧化性、孔隙率、物理强度、弯曲度，等等)来平衡橡胶、填料、油和聚合物的量。
除了将其加入到挤出机的组分中外，特定的实施方式在挤出之后将橡胶和微孔膜结合在一起。例如，可以用含橡胶和/或乳胶、可选的氧化硅以及水的液体浆液将橡胶涂覆到一面或两面上，优选涂覆在面对负极的一面上，然后干燥，以便在示例性的微孔膜表面上形成这种材料的膜。为了使此层的润湿性更好，可向浆液中加入用在铅酸电池中的已知润湿剂。在特定实施方式中，浆液还可含有本文所述的一种或多种性能增强添加剂。干燥后，在隔板表面上形成多孔层和/或膜，其与微孔膜粘合得很好，并且，就算真的有，也仅无关紧要地提高电阻。加入橡胶后，可进一步用压机、压延机或辊将其压紧。其他涂覆橡胶和/或乳胶的可能方法是通过浸涂、辊涂、喷涂或幕涂或其任意组合将橡胶和/或乳胶浆液涂覆在隔板的一个或多个表面上。这些过程可在提取加工油之前或之后、或在将其切成条之前或之后进行。
本发明进一步的实施方式涉及通过注入和干燥将橡胶沉积到膜上。
用表面活性剂制造
在特定的实施方式中，还可在挤出机中将可选的添加剂或试剂(例如，表面活性剂、润湿剂、着色剂、抗静电添加剂、抗氧化剂和/或之类的以及其任意组合)与其他组分混合在一起。之后，可将根据本发明公开的微孔膜挤成片或网的形状，并以基本同如上所述的方式制成。
在特定的实施方式中，除去向挤出机中加入或可替代地向挤出机中加入外，可在制好隔板多孔膜之后(例如，在提取出大部分加工油之后、在引入橡胶之前后之后)，将一种添加剂或多种添加剂涂覆于其上。根据特定的优选实施方式，将添加剂或添加剂溶液(例如，水溶液)涂覆于隔板的一个或多个表面上。这种变形特别适合施加热不稳定的添加剂以及能溶解于提取加工油的溶剂中的添加剂。特别适合作为根据本发明的添加剂的溶剂的是低分子量的醇，例如甲醇和乙醇，以及这些醇与水的混合物。涂覆可发生在隔板面对负极的一面、面对正极的一面或两面都涂。涂覆也可发生在于溶剂浴中提取成孔剂(例如，加工油)期间。在特定的选定实施方式中，部分性能增强添加剂，例如在制造隔板前加进挤出机的表面活性剂涂层或性能增强添加剂(或两者)可与电池系统中的锑结合在一起，并可使其钝化和/或与其形成化合物和/或使其降至电池的浆残中和/或防止其沉积到负极上。还可将表面活性剂或添加剂加入到电解液、玻璃衬垫、电池箱、裱糊纸、裱糊衬垫和/或之类中。
在特定的实施方式中，添加剂(例如，非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或其混合物)可以是以如下密度或添加量存在：至少0.5g/m2、1.0g/m2、1.5g/m2、2.0g/m2、2.5g/m2、3.0g/m2、3.5g/m2、4.0g/m2、4.5g/m2、5.0g/m2、5.5g/m2、6.0g/m2、6.5g/m2、7.0g/m2、7.5g/m2、8.0g/m2、8.5g/m2、9.0g/m2、9.5g/m2或10.0g/m2或甚至达约25.0g/m2。添加剂可以如下的密度或添加量存在于隔板上：0.5-15g/m2、0.5-10g/m2、1.0-10.0g/m2、1.5-10.0g/m2、2.0-10.0g/m2、2.5-10.0g/m2，3.0-10.0g/m2、3.5-10.0g/m2、4.0-10.0g/m2、4.5-10.0g/m2、5.0-10.0g/m2、5.5-10.0g/m2、6.0-10.0g/m2、6.5-10.0g/m2、7.0-10.0g/m2、7.5-10.0g/m2、4.5-7.5g/m2、5.0-10.5g/m2、5.0-11.0g/m2、5.0-12.0g/m2、5.0-15.0g/m2、5.0-16.0g/m2、5.0-17.0g/m2、5.0-18.0g/m2、5.0-19.0g/m2、5.0-20.0g/m2、5.0-21.0g/m2、5.0-22.0g/m2、5.0-23.0g/m2、5.0-24.0g/m2或5.0-25.0g/m2。
涂覆也可通过将电池隔板浸在添加剂或添加剂溶液中(溶剂浴添加)并在如果需要时除去溶剂(例如，通过干燥)而进行。以这种方式，添加剂的涂覆可以和例如在膜制造中经常采用的提取步骤组合在一起。其他优选的方法为在隔板表面上喷涂添加剂、浸涂、辊涂或幕涂一种或多种添加剂。
在本文所述的特定实施方式中，以减少的量向本发明的隔板中加入离子、阳离子、阴离子或非离子表面活性剂。在这些情形中，所期望的特点可包括降低的总有机碳和/或降低的挥发性有机化合物(由于表面活性剂的量较少)，可制得所期望的根据这类实施方式的本发明的隔板。
与纤维衬垫结合
在特定的实施方式中，根据本公开的示例性隔板可以与另外一层结合在一起(层合或其他方式)，例如，具有增强毛细管特性和/或增强电解液润湿或保留特性的纤维层或纤维垫。纤维垫可以是织造的、非织造的、绒头织物、网织品、网状物、单层的、多层的(每一层可与其他层具有相同、相似或不同的特性)，其由玻璃纤维或合成纤维、由合成纤维或玻璃和合成纤维或纸的混合物制成的绒头织物或纤维或其任意组合构成。
在特定的实施方式中，纤维垫(层合或其他方式)可用作添加物的载体。添加物可包括，例如，橡胶和/或乳胶、可选的氧化硅、水和/或一种或多种性能增强添加剂，例如本文所述的多种添加剂或其任意组合。举例来说，添加物可以浆液的形式分散，浆液可随后被涂覆在纤维垫的一个或多个表面上以形成膜，或者浸泡纤维衬垫并将添加物注入其中。
当存在纤维层时，优选微孔膜具有大于纤维层的表面积。这样，当将微孔膜和纤维层结合在一起时，纤维层不会完全覆盖微孔层。优选的是，至少膜层的两个相对的边区域保持未被覆盖，以提供用以进行热封的边缘，这有助于可选的袋状或封套状等的形成。这种纤维垫可具有如下厚度：至少100μm，在某些实施方式中，至少约200μm、至少约250μm、至少约300μm、至少约400μm、至少约500μm、至少约600μm、至少约700μm、至少约800μm、至少约900μm、至少约1mm、至少约2mm等等。之后的层合隔板可被切割成片。在特定实施方式中，纤维垫被层合在微孔膜多孔膜的带肋条的表面上。在特定实施方式中，由于其可被以卷或切割片的形式供应，本文所述的改进的隔板给电池制造者带来操作和/或组装便利。并且，如前文所提及的，改进的隔板可以是未加一种或多种纤维衬垫等的独立的隔板片或层。
如果纤维垫与微孔膜层合，其可以通过粘合剂、加热、超声焊接、压合和/或之类的或上述任意组合粘合在一起。
孔隙率
发明的隔板优选包括多孔膜，例如微孔膜(具有小于约5μm、优选小于约1μm的孔)、中孔膜或者具有大于约1μm的孔的大孔膜。在特定的优选实施方式中，示例性的多孔膜为具有约0.1μm孔径和约60％孔隙率的微孔膜。
基重
在特定的选定实施方式中，示例性的隔板的特征可在于以单位g/m2度量的基重(也被称为面积重量)。示例性的隔板可表现出较低的基重。例如，示例性的隔板可具有如下基重：小于等于140g/m2，小于等于130g/m2，小于等于120g/m2，小于等于110g/m2，小于等于100g/m2，小于等于90g/m2或更低。示例性的隔板优选具有约130g/m2至约90g/m2或更低、并且优选约120g/m2至约90g/m2或更低的基重。
通过称重样品并随后用重量值除以样品的面积可简单地测得基重。例如，可对1m乘1m大小的样品称重。计算面积时不考虑任何肋条、沟槽、凸起等等。作为例子，1m乘1m的带肋条的隔板样品与1m乘1m的平隔板样品具有相同的面积。
实施例
下文给出的实施例说明根据所公开的主题的方法和结果。这些实施例无意涵盖本文所公开主题的所有方面，而只是说明代表性的方法、组成和结果。这些实施例无意排除对本领域技术人员来说显而易见的本发明的各种等同体或变体。
已努力保证数字(例如，数量、温度等)的准确性，但还是应当对一些错误和偏差进行说明。除非另有说明，份数是以重量计的份数，温度以摄氏度计(℃)或者是在室温下，压力是或者近似大气压。存在许多反应条件的变体和组合，例如，组分浓度、温度、压力和可用来优化由所述工艺获得的产品纯度和产率的其他反应范围和条件。优化这些工艺条件将仅需合理的和常规的实验。
在本实施例，锑(Sb)检查在根据本发明的柔性隔板上进行(实施例1)，与常规的通常用在高尔夫球车电池中的柔性橡胶隔板(对照例1)做比较。特别地，隔板浸出液的制备包括：
■切割并称量5g隔板样品。
■将样品浸在装有250mL比重为1.26-1.28的硫酸的瓶中
■将瓶在53℃的水浴中放置7天
■过滤样品，同在电化学电池中一样使用此浸出液电解液(不稀释)。
组装电化学电池：
■用铅电极作为工作电极和对电极。用汞/硫酸汞(Hg/HgSO4)作为参比电极。
■在工作电极侧充入75g浸出液，在对电极侧充入30g浸出液。
■在期望的电位范围内对空白溶液(只有硫酸)进行线性扫描循环伏安法。具体地，在相对Hg/HgSO4参比电极-1V和相对Hg/HgSO4参比电极-1.8V之间扫描数据。此电压范围比显示硫酸铅对铅减少的曲线的峰值更负，并代表负极的过充。
■在工作电极(有时被称为“WE”)侧，用100ppm的Sb抑制电解液，并再次进行CV(循环伏安法)。
■比较实施例1的隔板的浸出液与对照例1的隔板的浸出液的结果。
■如果需要，进行多次。
图3A和3B描绘了线性扫描循环伏安曲线(循环伏安图)中对实施例1隔板(图3A)和对对照例1隔板(图3B)的结果。图3A和3B均代表在电解液溶液被100ppm Sb抑制之前的结果。数据显示的是在前文提及的电压范围内的最初四次扫描。在图3A和3B中，隔板浸出液在电位超过1.4V时显示有氢放出。看起来，与对照例1的隔板相比，实施例1的隔板显示出更低的放出H2的倾向；在同样的电位下，实施例1的隔板的H2放出电流较低。这样，根据本文所描述的各种实施方式的隔板的性能，与传统的完全由橡胶制成的对照例1的橡胶隔板相似、相同、甚至更好。对例如所发明的实施例1的隔板的PE基隔板，这些结果是令人吃惊的。
图4A和4B说明了在电解液溶液被100ppm Sb抑制后的结果。图4A和4B分别给出了实施例1和对照例1的浸出液的最初四次循环的结果，数据表明，由于氢的释放，电流有约4倍的增加。对两种样品来说，释放氢的倾向(Sb抑制的标志)基本相同，这对例如所发明的实施例1的隔板的PE基隔板是令人吃惊的结果。
图5显示的图，比较了在向浸出液加入100ppm锑之前或之后，在用实施例1的隔板的浸出液与用对照例1的隔板的浸出液的中的铅电极的第四次循环的CV数据。数据显示了对照隔板与本发明隔板在氢气释放电流上的不同，以及锑的存在如何影响铅(负极)电极的电化学。显然，在Sb存在下，本发明隔板的性能与对照隔板的性能相当。并且，如果溶液中没有锑，本发明的隔板将氢释放延迟至更高的电位。
另外，已在使用本发明隔板的实验中发现，使用同样隔板的电池的Sb中毒被降低。Sb中是通过氢释放过电位降低或通过电化学还原水的氢释放速度增加而表现出来的。可通过在一不变的电位测量氢释放电流来测量此过电位，结果这种实验表明，根据本发明的隔板比已知隔板表现更好。在相似的实验中还确定，对包含根据本发明隔板的电池，可以观察到CV曲线中的大阳极(正极电流)的峰值有所不同。这种峰值源于铅工作电极表面上的Pb被氧化成PbSO4。对传统的、作为对比的隔板，峰值的位置显示向正偏移了40-60mV，这可归因于表面Sb的存在改变了Pb转化为PbSO4的化学过程。对包含根据本发明的隔板的电池，观察到峰位置的较小偏移，这是铅表面上存在Sb抑制的表现。此现象与清楚的氢释放速度降低一起表明，根据本发明的隔板减少了Sb在负极(铅)电极上的沉积。
本文公开了用于铅酸电池的改进的隔板。隔板可包括多孔膜、橡胶和/或乳胶以及至少一种性能增强添加剂或表面活性剂。
本发明选定的实施方式提供一种电池隔板，该隔板具有多孔膜，其由基底材料、橡胶和至少一种性能增强添加剂组成。基底材料可以是一种或多种聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、酚醛树脂、聚氯乙烯(PVC)、橡胶、合成木浆(SWP)、木质素、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维以及上述物质的组合。橡胶可为交联橡胶、非交联橡胶、天然橡胶、乳胶、合成橡胶及其组合。橡胶可进一步为甲基橡胶、聚丁二烯、一种或多种氯丁橡胶、丁基橡胶、溴丁橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、聚硫橡胶、氯磺酰聚乙烯、聚降冰片烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、共聚物橡胶以及上述的任意组合。共聚物橡胶可以是苯乙烯/丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶(EPM和EPDM)、乙烯/乙酸乙烯橡胶及其组合。
本发明的一方面可提供橡胶，其涂覆在多孔膜表面的至少一部分上，或者注入在多孔膜的至少一部分中。本发明的另一方面可提供与基底材料混合的用来形成多孔膜的橡胶。示例性实施方式的一种改进提供橡胶在基底材料中为至少约1wt％至不超过约50wt％。示例性实施方式的进一步改进提供橡胶在基底材料中为至少约1wt％至不超过约20wt％。
本发明的另一方面提供至少一种性能增强添加剂为表面活性剂，表面活性剂可以是非离子表面活性剂、离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂中的任意一种以及其组合。示例性实施方式的一种改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约25g/m2。示例性实施方式的进一步改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约20g/m2。示例性实施方式的另一种改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约15g/m2。示例性实施方式的又一种改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约10g/m2。示例性实施方式的再一种改进提供至少一种性能增强添加剂为至少约0.5g/m2至不超过约6g/m2。示例性实施方式的另一方面提供至少一种性能增强添加剂可以是表面活性剂、润湿剂、着色剂、抗静电添加剂、锑抑制添加剂、紫外防护添加剂、抗氧化剂和/或其他类似物以及上述物质的组合
本发明的另一方面提供基底材料具有氧化硅、干法细分氧化硅、沉淀氧化硅、无定形氧化硅、氧化铝、滑石、鱼粉、鱼骨粉中的任意一种及其组合。本发明的另一方面提供基底材料具有加工增塑剂。加工增塑剂可以是加工油、石油、石蜡基矿物油、矿物油中的任意一种及其组合。
示例性实施方式的一种改进提供具有衬垫(例如纤维衬垫)的电池隔板。衬垫可包含玻璃纤维、合成纤维、氧化硅、至少一种性能增强添加剂、乳胶、天然橡胶、合成橡胶中的任意一种以及其组合。
示例性实施方式的另一种改进提供具有背网的多孔膜，背网的厚度为至少约50μm至约500μm。示例性实施方式的进一步改进提供具有背网的多孔膜，背网的厚度为至少约50μm至约350μm。
示例性实施方式的又一种改进提供具有肋条的多孔膜，肋条可以是实心肋条、带锯齿的肋条、角形肋条、间断的肋条、横切形肋条、正极肋条、负极肋条、负极横切肋条、沟槽、凸起、突出物、隆起物中的任意一种以及其组合。肋条可进一步由橡胶制成。示例性的隔板可以为多种形状和构型，例如切片、袋、套、罩、封装和混合封装。
本发明的另一方面提供铅酸电池，其具有正极、与正极相邻的负极、位于两极之间的隔板和电解液，该电解液基本浸没正极的至少一部分、负极的至少一部分以及隔板的至少一部分。示例性的隔板可具有多孔膜，其有基底材料、至少一种性能增强添加剂和橡胶。示例性的铅酸电池可表现出减少的失水量、降低的锑中毒、较高的润湿性、更快的再充电、改进的氧化稳定性、降低的浮充电流、降低的充电终止电流、降低的再充电电压以及上述组合。示例性的铅酸电池可具有多种用途，例如平板电极电池、富液式铅酸电池、增强型富液式铅酸电池、深循环电池、凝胶电池、吸收式玻璃衬垫(AGM)电池、管式电池、逆变电池、车辆电池、启动-照明-点火(SLI)电池、怠速-起-停(ISS)电池、机动车电池、货车电池、摩托车电池、全地形车辆电池、叉车电池、高尔夫球车电池、油电混合车辆电池、电动车辆电池、e-黄包车电池或e-自行车电池。示例性的铅酸电池可在部分充电的状态下运行，在运动中、在静止时、在备用动力应用中、在循环应用中或在这些组合中。
示例性的铅酸电池可进一步具有衬垫，其与正极、负极或隔板中的至少一种相邻。示例性的衬垫可以是纤维垫，并且可由玻璃纤维、合成纤维、氧化硅、至少一种性能增强添加剂、乳胶、天然橡胶、合成橡胶以及其组合构成。
本发明的还一方面提供一种制造示例性隔板的方法。该方法通过将一种或多种基底材料、橡胶和至少一种添加剂的混合物混合，并将混合物挤成膜来制造隔板。本发明的又一方面提供一种制造示例性隔板的方法。该方法通过将聚合物和至少一种添加剂的混合物混合，并将混合物挤成膜以及向膜中添加橡胶来制造隔板。示例性的方法可通过如下途径向膜中添加橡胶：将橡胶层叠在膜的至少一部分上，向膜的至少一部分注入橡胶，将橡胶浆液涂覆在膜的至少一部分上，将膜的至少一部分浸在橡胶浆液中，或者在膜上形成橡胶肋。
本发明的另一选定实施方式提供制造示例性的隔板的另一种方法。该方法通过将一种或多种基底材料和橡胶的混合物混合，并将混合物挤成膜以及向膜中添加至少一种添加剂来制造隔板。示例性的方法可通过如下途径向膜中添加至少一种添加剂：将至少一种添加剂层叠在膜的至少一部分上，向膜的至少一部分注入至少一种添加剂，将至少一种添加剂浆液涂覆在膜的至少一部分上，将膜浸在至少一种添加剂的浆液中。
本发明的又一选定实施方式提供一种制造示例性隔板方法。该方法通过将一种或多种基底材料的混合物混合，并将混合物挤成膜以及向膜中添加橡胶、向膜中添加至少一种添加剂来制造隔板。
所附权利要求书的组成和方法并不被限于本文所描述的具体的组成和方法的范围内，具体的描述只是意欲举例说明权利要求的某些方面，功能上等同的组成和方法均意图落在权利要求的范围内。除去本文所示和所描述的组成和方法外，多种组成和方法的变化也意图落在所附权利要求的范围之内。此外，尽管只具体描述了本文所公开的特定的具有代表性的组成和方法步骤，组成和方法步骤的其他组合也意图落在所附权利要求的范围之内，即使没有明确列举。因此，一种步骤、要素、组分或构成的组合可能在本文被明确或不那么明确地提及，但是，即使没有被明确阐述，本文也包括步骤、要素、组分或构成的其他组合。本文所用术语“包含”及其变化作为术语“包括”及其变化的同义词使用，是开放性的、非限制性的术语。尽管本文采用术语“包含”和“包括”描述了各种实施方式，但是，可用术语“基本由……构成”和“由……构成”来代替“包含”和“包括”使用，以提供更具体的本发明的实施方式，并且这些实施方式也同样被公开。不同于实施例中，或另有说明之处，说明书和权利要求书中所用的所有表示成分、反应条件等的数量的数字应被理解为至少，并且不试图限制权利要求范围的等同原则的应用，应被解释为根据有效数字和常规的舍入方法的数值。
根据至少选定的实施方式、方面或目标，本文公开或提供新的或改进的隔板、电池隔板、增强富液式电池隔板、电池、原电池和/或制造和/或使用这种隔板、电池隔板、增强富液式电池隔板、原电池和/或电池的方法。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增强富液式电池的电池隔板。另外，本文公开方法、系统和电池隔板，其具有降低的ER、改进的击穿强度、改进的隔板CMD硬度、改进的抗氧化性、降低的隔板厚度、降低的基重以及上述的任意组合。根据至少特定的实施方式，本公开或发明致力于用于增强富液式电池的改进的隔板，其中隔板具有降低的ER、改进的击穿强度、改进的隔板CMD硬度、改进的抗氧化性、降低的隔板厚度、降低的基重以及上述的任意组合。根据至少特定的实施方式，提供隔板，其包括或显示出降低的ER、改进的击穿强度、改进的隔板CMD硬度、改进的抗氧化性、降低的隔板厚度、降低的基重以及上述的任意组合。根据至少特定的实施方式，提供隔板，其用在下述电池应用中：平板电极电池、管式电池、车辆SLI和HEV ISS应用、深循环应用、高尔夫车或高尔夫球车以及e-黄包车电池、在部分充电状态(PSOC)下工作的电池、逆变电池，用于可再生能源的蓄电池以及上述的任意组合。
本发明可体现为其他形式而不背离其精神和基本属性，因此，在指明发明的范围时，应参考所附的权利要求书而非前述说明书。所公开的是那些可被用来实施所公开的方法或系统的成分。这些以及其他成分被本文所公开，并且应了解，当这些成分的组合、子集、相互影响、组等被公开时，尽管它们的独立元素与共同组合和排列的具体引用可能未被明确公开，但是对本文的所有方法和系统来说，每一种都被本文具体考虑并描述。其适用于本申请的所有方面，包括但不限于所公开方法中的步骤。因此，如果有多种可进行的额外步骤，应理解，这些额外步骤中的每一步可与所公开方法的任何具体的实施方式或实施方式的组合相结合而进行。
前述对结构和方法的书面描述仅用来提供举例说明的目的。实施例被用来公开示例性的实施方式，包括最佳方式，同时也使本领域的技术人员能实行本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及实施任何所包含的方法。这些实施例无意穷举或将发明限制为所公开的精确的步骤和/或形式，根据前文的教导，可能有多种变化和变体。本文所述的特性可按任意组合而组合。只要物理上可行，本文所描述方法的步骤可以按任何顺序执行。本发明的可专利范围由所附的权利要求书限定，并且可包括对本领域技术人员来说能想到的其他实施例。如果其具有未背离权利要求字面语言的结构要素，或者如果其包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元素，则这些其他的实施例意在权利要求的范围内。
所附权利要求书的组成和方法不被限于本文所描述的具体的组成和方法的范围内，那些具体的组成和方法只是权利要求的若干方面的示例。功能上等同的任何组成和方法均落在权利要求的范围内。除了本文所示和所描述的以外，组成和方法的多种变化也落在所附权利要求的范围内。此外，虽然只有特定有代表性的组成和方法步骤被本文所公开和具体描述，其他组成和方法步骤的组合也被意图落至附加的权利要求的范围内，即使没有特别叙述。因此，步骤、元素、组分或成分的组合可以是在本文中被明确描述或更少描述，但是，其他步骤、元素、组分或成分的组合也被包括在内，即使没有被明确陈述。
当用在说明书及所附权利要求书中时，单数形式的“a”、“an”和“the”包括复数形式，除非上下文明显指示并非如此。范围在本文中可用自“约”或“大约”某具体数值和/或至“约”或“大约”另一具体数值来表达。当表达这种范围时，另一种实施方式包括从一具体数值和/或至其他具体数值。相似地，当数值用近似表达时，通过使用在数值前面的“约”，应被理解为该特定数值形成另一实施方式。此外应理解，每一个范围的端点和另一端点的关系以及其独立的本身都具有意义。“可选的”或“可选地”意味后续描述的事件或情况可能会或可能不会发生，并且该描述包括所述事件或情况发生或不发生的情形。
在本说明的说明书和权利要求书通篇，单词“包含”及其各种变体，例如“包含的分词形式”和“包含的单数形式”均意味着“包括但不限于”，并且也不意欲排除，例如，其他添加剂、组分、整数或步骤。术语“基本由……构成”和“由……构成”可用来代替“包含”和“包括”以提供更具体的本发明的实施方式，并且这些实施方式也同样被公开。“示例性的”或“例如”意味着“……的一个例子”，并且不意欲表达对优选或理想实施方式的指示。相似地，“例如”在使用时没有限制性的意味，而是为了解释性的或示例性的目的。
除了被专门指出的地方，说明书和权利要求书中所有表达几何形状、尺寸等的数字应被理解为至少，并且不试图限制权利要求范围的等同原则的应用，应被解释为根据有效数字和常规的舍入方法的数值。
除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语均具有与公开的发明所属领域的技术人员所通常理解相同的含义。通过引用，将本文所引的出版物以及其所引用的材料明确并入本文。
另外，本文示例性公开的发明可适合在缺少本文未特别公开的要素下施行。

Claims (24)

1.一种电池隔板，其中，所述电池隔板包含多孔膜，
该多孔膜包含基底材料、橡胶、锑抑制添加剂和性能增强添加剂中的至少一种；
所述多孔膜本身包含橡胶，而且多孔膜还设有另外的橡胶涂层；
在锑抑制添加剂和/或性能增强添加剂的控制下，另外的橡胶涂层被浸入至所述多孔膜的至少一部分；优选所述橡胶与所述基底材料掺和，和/或，优选所述另外的橡胶涂层涂覆在所述基底材料上，以形成所述多孔膜。
2.如权利要求1所述的电池隔板，其中，
所述基底材料包含下述之一：聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、酚醛树脂、聚氯乙烯(PVC)、橡胶、合成木浆(SWP)、木质素、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维及其组合；
所述基底材料包含下述之一：氧化硅、干法细分氧化硅、沉淀氧化硅、无定形氧化硅、氧化铝、滑石、鱼粉、鱼骨粉及其组合；和/或
所述基底材包含加工增塑剂。
3.如权利要求1所述的电池隔板，其中，
所述橡胶包含下述之一：交联橡胶、非交联橡胶、硫化橡胶、非硫化橡胶、天然橡胶、乳胶、合成橡胶及其组合；和/或
所述橡胶包含下述之一：甲基橡胶、聚丁二烯、一种或多种氯丁橡胶、丁基橡胶、溴丁橡胶、聚氨酯橡胶、表氯醇橡胶、聚硫橡胶、氯磺酰聚乙烯、聚降冰片烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、共聚物橡胶及其组合。
4.如权利要求3所述的电池隔板，其中，所述共聚物橡胶包含下述之一：苯乙烯/丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶(EPM和EPDM)、乙烯/乙酸乙烯橡胶及其组合。
5.如权利要求1的电池隔板，其中，
包含至少1重量％且不超过50重量％的量的所述橡胶；或
包含至少1重量％且不超过20重量％的量的所述橡胶。
6.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述至少一种性能增强添加剂为下述之一：表面活性剂、润湿剂、着色剂、抗静电添加剂、锑抑制添加剂、紫外防护添加剂、抗氧化剂及其组合。
7.如权利要求2所述的电池隔板，其中，所述加工增塑剂包含下述之一：加工油、石油、石蜡基矿物油、矿物油及其组合。
8.一种电池隔板，其具有衬垫，所述衬垫包含下述之一：玻璃纤维、合成纤维、氧化硅、至少一种性能增强添加剂、乳胶、天然橡胶、合成橡胶及其组合。
9.一种电池隔板，其多孔膜具有至少50μm至500μm或至少50μm至350μm的背网厚度。
10.一种电池隔板，其多孔膜包含下述之一的肋条：实心肋条、带锯齿的肋条、角形肋条、间断的肋条、横切肋条、正极肋条、负极肋条、负极横切肋条、沟槽、凸起、突出物、隆起物及其组合，优选地，所述肋条包含橡胶。
11.一种电池隔板，其具有下述之一的形状：切片、袋、套、罩、封装和混合封装。
12.一种铅酸电池，包含：正极；与所述正极相邻的负极；隔板，其至少一部分被设置于所述正极和所述负极之间；和电解液，其基本浸没所述正极的至少一部分、所述负极的至少一部分和所述隔板的至少一部分，
所述隔板包含多孔膜，其包含基底材料、橡胶、锑抑制添加剂、和性能增强添加剂中的至少一种，优选地所述隔板自身还包含橡胶，
其中，在锑抑制添加剂和/或性能增强添加剂的控制下，另外一橡胶涂层被浸入至所述多孔膜的至少一部分。
13.如权利要求12所述的铅酸电池，其中，
所述铅酸电池表现出下列特性：降低的失水量、降低的锑中毒、更高的润湿性、更快的再充性、改善的氧化稳定性、降低的浮充电流、降低的充电终止电流、降低的再充电电压及其组合。
14.如权利要求12所述的铅酸电池，其中，所述铅酸电池选自：平板电极电池、富液式铅酸电池、增强富液式铅酸电池、深循环电池、凝胶电池、吸收玻璃衬垫(AGM)电池、管式电池、逆变电池、车辆电池、启动-照明-点火(SLI)电池、怠速-起-停(ISS)电池、机动车电池、货车电池、摩托车电池、全地形车辆电池、叉车电池、高尔夫球车电池、油电混合车辆电池、电动车辆电池、e-黄包车电池和e-自行车电池。
15.如权利要求12所述的铅酸电池，其中，所述铅酸电池在下述之一情形下操作：部分充电态、运动中、静止中、备用动力应用中、循环应用中，以及其组合。
16.如权利要求12所述的铅酸电池，进一步包含与所述正极、所述负极和所述隔板至少之一相邻的衬垫，优选地，所述衬垫包含下述之一：玻璃纤维、合成纤维、氧化硅、至少一种性能增强添加剂、及其组合。
17.一种制造隔板的方法，包括：
将一种或多种基底材料、橡胶、锑抑制添加剂和性能增强添加剂混合，形成混合物；
将所述混合物挤成膜；以及
其中，所述方法进一步包括如下步骤：在锑抑制添加剂和性能增强添加剂的控制下，使另外一橡胶涂层浸入至所述多孔膜的至少一部分。
18.一种制造隔板的方法，包括：
将一种或多种基底材料、锑抑制添加剂和性能增强添加剂混合，形成混合物；
将所述混合物挤成膜；以及
向所述膜加入橡胶涂层，并且在锑抑制添加剂和性能增强添加剂的控制下，使所述橡胶涂层浸入至所述多孔膜的至少一部分。
19.如权利要求17或18所述的方法，其中，
向所述膜加入所述橡胶涂层包括：将所述膜的至少一部分浸在所述橡胶的浆液中；或者在所述膜上形成橡胶肋条。
20.一种制造隔板的方法，包括：
将基底材料、橡胶、和锑抑制添加剂中的一种或多种混合，形成混合物；
将所述混合物挤成膜；和
向所述膜中加入至少一种性能增强添加剂；
其中，所述方法进一步包括如下步骤：在锑抑制添加剂和性能增强添加剂的控制下，使一橡胶涂层浸入至所述多孔膜的至少一部分。
21.如权利要求20所述的方法，其中，向所述膜中加入至少一种添加剂包括
使所述至少一种添加剂在所述膜的至少一部分上成为层；
将所述至少一种添加剂浸入到所述膜的至少一部分中；
将所述至少一种添加剂涂覆到所述膜的至少一部分上；或者
将所述膜的至少一部分浸入到所述至少一种添加剂中。
22.一种制造隔板的方法，包括如下步骤：
将一种或多种基底材料混合，形成混合物；
将所述混合物挤成膜；
向所述膜加入橡胶和/或锑抑制添加剂；和
向所述膜加入至少一种性能增强添加剂；
所述方法进一步包括如下步骤：在锑抑制添加剂和性能增强添加剂的控制下，使所述橡胶层叠或涂覆达到浸入至所述多孔膜的至少一部分的程度。
23.一种制造隔板的方法，包括如下步骤：
将一种或多种基底材料、橡胶、锑抑制表面活性剂混合，形成混合物；
将所述混合物挤成膜；和
向所述膜中加入至少一种性能增强添加剂和/或表面活性剂；
其中所述方法还包括如下步骤：在锑抑制添加剂和性能增强添加剂的控制下，使额外一橡胶涂层浸入至所述多孔膜的至少一部分。
24.如权利要求1所述的电池隔板、如权利要求12所述的铅酸电池、或如权利要求17、18、20、22或23所述的方法，其中，
向所述膜加入所述橡胶包括：橡胶被涂覆在所述多孔膜的至少一部分表面上；橡胶被注入至所述多孔膜的至少一部分；橡胶与所述基底材料掺和，以形成所述多孔膜；或者，在所述膜上形成橡胶肋条；
至少一种性能增强添加剂为表面活性剂，所述表面活性剂包含下述之一：非离子表面活性剂、离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂及其组合；和/或
所述表面活性剂以至少0.5g/m2至20g/m2的量存在、至少0.5g/m2至15g/m2的量存在、至少0.5g/m2至10g/m2的量存在、或者至少0.5g/m2至6g/m2的量存在。
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