ES2267306T3 - Separador de bateria que presenta una pluralidad de resaltes y nerevaduras verticales. - Google Patents
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Abstract
Separador de batería para una batería de almacenamiento, comprendiendo dicho separador una lámina porosa que presenta una zona central y unas zonas laterales y presentando una pluralidad de resaltes en por lo menos un lado de la lámina y de 1 a 4 nervaduras verticales alargadas en la zona central de por lo menos un lado de la lámina que presenta una pluralidad de resaltes, en el que dichas nervaduras verticales son nervaduras macizas y en el que dicho separador presenta la forma de un receptáculo con una parte superior abierta, una parte inferior cerrada y unos lados cerrados.
Description
Separador de batería que presenta una pluralidad
de resaltes y nervaduras verticales.
La presente invención se refiere a separadores
para baterías de almacenamiento de plomo-ácido eléctricas.
Las baterías de almacenamiento de plomo-ácido
comprenden característicamente una pluralidad de placas de electrodo
positivas y negativas separadas entre sí por unas láminas
microporosas delgadas. Estos separadores sirven para separar, es
decir, aislar eléctricamente las placas de electrodo. Generalmente,
presentan una pluralidad de nervaduras para evitar un contacto
directo de la lámina de separador en particular con las placas de
electrodo positivas. Mientras están en funcionamiento, se genera
oxígeno en las placas positivas durante la carga que oxida el
material separador produciendo de este modo el deterioro del
separador con el posterior cortocircuitado entre las placas
positivas y negativas.
Sin embargo, dichas nervaduras aumentan la
resistencia eléctrica y el desplazamiento de ácido del separador,
reduciendo de este modo la capacidad de descarga de la batería. Por
otra parte, las nervaduras requieren la utilización de material
adicional y por lo tanto aumentan los costes de producción del
separador. Además, dichas nervaduras pueden contribuir a crear
problemas tales como desalineaciones durante la colocación de las
placas de electrodo que, a su vez, pueden producir una perforación
de la lámina de separador debido a los bordes agudos de los
electrodos, produciendo de este modo una importante reducción de la
duración de la batería.
Con el fin de reducir la resistencia eléctrica,
el desplazamiento de ácido y los costes de materias primas, la
patente US nº 5.558.952 sugiere separadores que presenten una
pluralidad de nervaduras discontinuas en el centro de la lámina de
separador. Se ha descubierto que los perfiles con nervaduras
verticales interrumpidas tienden a generar problemas en la
producción de receptáculos de separador en las que se observa un
efecto denominado "efecto de amortiguación". Además, las
nervaduras discontinuas con partes elevadas cortas no pueden impedir
un contacto directo de los bordes de las placas de electrodo con la
lámina de separador.
Por otra parte, se han sugerido perfiles de
separador alveolados para reducir la resistencia eléctrica y el
desplazamiento de ácido. En estos perfiles el separador se prevé con
una configuración de depresiones distribuidas de manera uniforme
sobre la lámina de separador. Estos perfiles nunca han obtenido un
interés comercial.
La presente invención se refiere a un separador
de batería para una batería de almacenamiento de plomo-ácido que
comprende una lámina porosa que presenta una pluralidad de resaltes
y por lo menos una nervadura vertical alargada en por lo menos un
lado de la lámina. Dicha por lo menos una nervadura vertical
alargada está dispuesta en la zona central de la lámina y, si el
separador comprende resaltes únicamente en un lado, está dispuesta
en el mismo lado que los resaltes, es decir, el separador comprende
por lo menos una nervadura vertical alargada en la zona central de
por lo menos un lado de la lámina provista de una pluralidad de
resaltes. El alcance de la invención se define en las
reivindicaciones independientes 1 y 12.
Un objetivo de la invención consiste en
proporcionar un separador de batería para una batería de
almacenamiento de plomo-ácido que presente una resistencia eléctrica
reducida, un desplazamiento de ácido reducido, y una reducida
exigencia de materias primas sin mostrar las desventajas de los
separadores conocidos:
Otro objetivo de la invención consiste en
proporcionar un separador que mantenga con seguridad la distancia de
electrodos durante su utilización, asegure una alta duración de
ciclo de la batería y evite los problemas de montaje durante la
colocación de los electrodos y la producción de baterías.
La figura 1 es una vista isométrica de un
separador según la presente invención.
La figura 2 es una vista isométrica parcialmente
rota de una lámina plegada de un separador según la presente
invención que contiene una placa de electrodo.
La figura 3 es una vista en la dirección
III-III de la figura 1.
En la exposición siguiente, se describirán en
detalle unas formas de realización de la presente invención,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos. La figura 1 muestra un
separador 1 de la presente invención. Dicho separador comprende una
lámina porosa 2 que presenta una pluralidad de resaltes 3 que
presentan la forma de conos truncados y tres nervaduras verticales
continuas 4 en la zona central 5 de la lámina de separador. Los
resaltes también están presentes en las zonas laterales 6.
La figura 2 representa una placa de electrodo 7
una vez ha sido introducida en el separador microporoso 1 pero antes
de cerrar las partes extremas laterales 6.
La lámina 2 es preferentemente de una resina
sintética tal como poliolefina, cloruro de polivinilo u otro
material adecuado que sea compatible con el entorno de la batería en
que ha de utilizarse. El material de separador preferido es
poliolefina, tal como polipropileno, copolímero de etileno butano, y
preferentemente polietileno, más preferentemente polietileno de alto
peso molecular, es decir, polietileno que presente un peso molecular
de por lo menos 300.000, aún más preferentemente polietileno de peso
molecular ultraalto, es decir, polietileno que presente un peso
molecular de por lo menos 1.000.000, en particular más de 4.000.000,
y con la máxima preferencia comprendido entre 5.000.000 y 8.000.000
(medido por viscosimetría y calculado mediante la ecuación de
Margolie), un índice de fusión de carga estándar de sustancialmente
0 (medida según se especifica en ASTM D 1238 (Condición E)
utilizando una carga estándar de 2.160 g) y una viscosidad reducida
no menor de 1.000 ml/g, preferentemente no menor de 2.000 ml/g
(determinada en una solución de 0,02 g de poliolefina en 100 g de
decalina a 130º).
El separador acabado comprende preferentemente
una mezcla homogénea de 8 a 100 vol.% de poliolefina, 0 a 40 vol.%
de un plastificador y 0 a 92 vol.% de material de carga inerte. El
material de carga preferido es silicio seco, finamente dividido. El
plastificador preferido es aceite de petróleo. Puesto que el
plastificador es el componente que resulta más fácil de retirar de
la composición de polímero-material de
carga-plastificador, resulta útil para impartir
porosidad al separador de batería. La composición final del
separador dependerá de la composición original y del componente o
los componentes extraídos. Los materiales de este tipo son bien
conocidos en la técnica y se describen por ejemplo en la patente US
nº 3.351.495 cuya exposición se incorpora en el presente documento a
título de referencia.
La lámina de separador microporosa presenta un
tamaño de poro que es generalmente menor de 1 \mum de diámetro, y
preferentemente más del 50% de los poros son de 0,5 \mum o menos
de diámetro. Se prefiere especialmente que por lo menos el 90% de
los poros presente un diámetro menor de 0,5 \mum.
El espesor de la lámina de separador se
encuentra preferentemente en el intervalo comprendido entre 0,1 y
0,6 mm, preferentemente dentro del intervalo comprendido entre 0,15
y 0,25 \mum y más preferentemente es de aproximadamente 0,2
mm.
La lámina de separador microporosa presenta en
un lado de la misma una pluralidad de resaltes y por lo menos una
nervadura vertical en la zona central de la misma. Sin embargo, el
separador puede comprender adicionalmente nervaduras y/o resaltes en
el otro lado de la lámina. Preferentemente el separador comprende
una pluralidad de resaltes y por lo menos una nervadura vertical
únicamente en un lado de la lámina. Según una forma de realización
preferida el separador contiene 2 a 4 nervaduras verticales, más
preferentemente 2 ó 3 nervaduras verticales.
Dichas nervaduras preferentemente presentan una
altura comprendida entre aproximadamente 0,3 y 1,3 mm, más
preferentemente entre aproximadamente 0,4 y 0,9 mm y más
preferentemente de aproximadamente 0,5 mm, y una anchura de base
comprendida entre 0,5 y 1,5 mm, con preferencia de aproximadamente
0,7 mm. Pueden presentar cualquier sección transversal adecuada
prefiriéndose secciones transversales redondas y triangulares y
siendo la más preferida la sección transversal trapezoidal. La
altura de las nervaduras puede ser la misma que la de los resaltes,
tal como se ilustra en la figura 3, o puede ser inferior.
Dicha por lo menos una nervadura vertical es una
nervadura alargada, es decir, una nervadura que presenta una
longitud de por lo menos 2 cm. Según una forma de realización
preferida, la(s) ranura(s) verti-
cal(es) presenta(n) la forma de nervaduras continuas que se extienden a través de toda la lámina de separador tal como se muestra en la figura 1.
cal(es) presenta(n) la forma de nervaduras continuas que se extienden a través de toda la lámina de separador tal como se muestra en la figura 1.
Los separadores para baterías de motor de
arranque presentan característicamente una anchura de
aproximadamente 160 mm, unos electrodos de aproximadamente 145 mm a
aproximadamente 148 mm. Los separadores de la técnica anterior
presentan normalmente unas nervaduras separadas en una distancia
comprendida entre aproximadamente 6 y 13 mm. Por lo tato, un
separador típico comprende aproximadamente entre 12 y 25 nervaduras
que contribuyen en gran medida al volumen total del separador y por
lo tanto a la resistencia eléctrica y al desplazamiento de ácido.
Además, el material de nervadura constituye una parte considerable
del material total del separador. Los separadores de la presente
invención contienen una nervadura vertical y preferentemente no más
de 4 nervaduras verticales y puesto que la contribución de los
resaltes al volumen total del separador es mínima se alcanza una
disminución importante del volumen del separador, de la resistencia
eléctrica y del desplazamiento de ácido. Mediante el perfil del
separador de la presente invención puede reducirse el volumen total
de las nervaduras y los resaltes entre aproximadamente el 10% y el
30% del volumen de nervadura de un separador con nervaduras según la
técnica anterior. De este modo, se reducen de manera significativa
la cantidad de material requerida para la fabricación del separador
y los costes.
El término "resaltes" se refiere a las
zonas elevadas que se alzan sobre la lámina de separador 2 y que
presenta la forma de cuerpos gofrados o preferentemente macizos.
Tienen la función de un espaciador que mantiene la lámina de
separador 2 separada de la placa de electrodo positiva 7 y evitan de
este modo un contacto directo de dicha lámina con el electrodo.
Los resaltes presentan cualquier forma adecuada,
y preferentemente presentan una forma de cápsulas esféricas, tal
como semiesferas y/o pirámides truncadas, siendo la forma de conos
truncados la más preferida. Preferentemente presentan una altura
comprendida entre aproximadamente 0,3 mm y aproximadamente 1,3 mm,
más preferentemente entre aproximadamente 0,4 y 0,9 mm, y con la
máxima preferencia de aproximadamente 0,5 mm, y un diámetro de base
comprendido entre aproximadamente 0,5 y 1,5 mm, con preferencia de
aproximadamente 0,7 mm.
Según otra forma de realización, los resaltes
presentan la forma de una pluralidad de nervaduras discontinuas,
interrumpidas similares a las dadas a conocer por ejemplo en la
patente US nº 5.558.952. Las partes elevadas de dichas nervaduras
discontinuas presentan preferentemente una longitud no mayor de 1
cm, más preferentemente no mayor de 0,5 cm. Las distancias entre las
partes elevadas de las nervaduras discontinuas presentan
preferentemente una longitud de por lo menos aproximadamente el
doble de la longitud de las partes elevadas.
La cantidad de resaltes depende del material
separador. Característicamente, la lámina de separador presenta
aproximadamente 0,2 a 2 resaltes por cm^{2} de la superficie de
lámina, con preferencia de aproximadamente 1 resalte por cm^{2} .
La distancia máxima entre dos resaltes se encuentra preferentemente
en el intervalo comprendido entre aproximadamente 4 y 25 mm. Dichos
resaltes pueden estar dispuestos alineados, tal como se muestra en
la figura 1, o alternativamente o distribuidos de manera
aleatoria.
Los resaltes y dicha por lo menos una nervadura
vertical son cuerpos macizos que están formados preferentemente en
su totalidad a partir del mismo material que la lámina de separador
tal como se explica más adelante.
Dicha por lo menos una nervadura vertical está
dispuesta en la zona central 5 de la lámina de separador, es decir,
la parte de la lámina que está en contacto con las placas de
electrodo. El término "central" se refiere al centro
determinado horizontalmente de la lámina. Los resaltes deben estar
también presentes en la zona central 5 pero están preferentemente
también presentes en las zonas laterales o salientes 6 del separador
(zonas de borde).
Los separadores también pueden comprender una
pluralidad de nervaduras muy próximas entre sí en las zonas
laterales 6 de la lámina de separador. En este caso, los bordes
laterales del separador comprenden preferentemente por lo menos
aproximadamente entre 10 y 12 nervaduras por cm, tal como se da a
conocer por ejemplo en el documento EP 0 899 801 A1. Por otra parte,
los separadores pueden comprender una pluralidad de nervaduras
cortas, que se entrecruzan, separadas verticalmente en las zonas
laterales de la lámina de separador, tal como se da a conocer por
ejemplo en la patente US nº 5.176.734, o una combinación de las
nervaduras verticales apretadas y las nervaduras que se entrecruzan,
tal como se da a conocer en la patente US nº 5.558.952. Si están
presentes, dichas nervaduras que se entrecruzan se inician
preferentemente en uno de los resaltes y se extienden hasta el borde
izquierdo o derecho de la lámina de separador. También se prefiere
que la altura de dichas nervaduras que se entrecruzan disminuya
desde el interior de la lámina hacia el exterior. En el extremo
interior las nervaduras pueden presentar por ejemplo la misma altura
que los resaltes, en el extremo exterior la altura puede estar en la
proximidad de cero. Las nervaduras que se entrecruzan cortas pueden
estar dispuestas horizontalmente o inclinadas con respecto a la
línea horizontal. Según otra forma de realización, el espesor de las
zonas laterales de la lámina puede ser mayor que el espesor de la
zona central de la lámina, por ejemplo en un factor de 2, tal como
se describe en la especificación de patente europea EP 0 484 295 B1.
Los refuerzos mencionados de las zonas de borde 6 ayudan a impedir
la perforación de la lámina de separador debido a los bordes de las
placas de electrodo. Los separadores con zonas laterales reforzadas
6 preferentemente no comprenden resaltes en dichas zonas laterales
6.
Para aumentar la rigidez en sentido transversal,
los separadores de la presente invención también pueden presentar
una pluralidad de nervaduras transversales continuas tal como se
indica en la patente US nº 5.776.630. Las nervaduras transversales
presentan preferentemente una altura inferior a la de dicha por lo
menos una nervadura vertical.
Los separadores de la presente invención
presentan preferentemente la forma de un receptáculo con una parte
superior abierta, una parte inferior cerrada y partes laterales
cerradas. Dichos receptáculos se realizan básicamente moldeando una
única resina sintética, o una mezcla de resina sintética con un
polvo inorgánico y un agente formador de poros, en una lámina en
forma de cinta por medio de una máquina moldeadora, tal como una
extrusora. El material de separador extruido se pasa entre por lo
menos un par de rodillos de calandra, que forman los resaltes y/o
configuraciones de nervaduras en la longitud de material. A
continuación se extrae el agente formador de poros de la lámina
moldeada por medio de un disolvente. La lámina a partir de este
momento está seca, de manera que se obtiene una lámina en forma de
cinta porosa. La lámina porosa se corta en varias piezas de una
longitud predeterminada y en una forma rectangular. El separador de
lámina se pliega a continuación en el centro, conformando dos lados
mutuamente enfrentados con las partes extremas laterales 6 formadas
en los márgenes izquierdo y derecho del separador de lámina plegado.
Se introduce entonces una placa de electrodo negativa o
preferentemente positiva 7 para batería de almacenamiento de
plomo-ácido en la lámina de separador plegada tal como se ilustra en
la figura 2 y a continuación se sellan entre sí los bordes laterales
del separador mediante un sellado térmico, tal como sellado
ultrasónico, o mecánico, tal como soldadura a presión, o similares.
Las partes selladas se conforman en los bordes laterales opuestos
del separador tipo receptáculo resultante con el borde inferior
formado por el plegado anteriormente mencionado y los bordes
laterales izquierdo y derecho cerrados, y con un lado superior
abierto. La conformación de separadores de receptáculo es bien
conocida en la técnica.
El procedimiento anteriormente mencionado da
como resultado unas nervaduras y unos resaltes formados en su
totalidad a partir del mismo material que la lámina de separador tal
como se ilustra en la figura 3. Esta es una forma de realización
preferida de la invención. Sin embargo, también es posible conformar
la lámina de separador, los resaltes y/o las nervaduras en etapas
separadas utilizando los mismos o distintos materiales. Los
materiales de nervadura adecuados comprenden polietileno,
polipropileno, y cloruro de polivinilo. Estos materiales pueden ser
sin carga o con carga, por ejemplo silicio o aire. La utilización de
aire como una carga da como resultado "nervaduras sopladas".
Por ejemplo, un separador que presenta una pluralidad de resaltes
formados como parte integrante se forma en una primera etapa y
posteriormente se aplica al mismo una nervadura vertical alargada,
por ejemplo mediante extrusión. También resulta evidente que en otra
forma de realización la nervadura alargada puede aplicarse también
en la placa de electrodo en lugar de en la lámina de separador. A
continuación el electrodo se coloca en el hueco, con el separador
que comprende la pluralidad de nervaduras.
Si dicha por lo menos una nervadura vertical no
presenta la forma de una nervadura continua es importante disponer
dicha nervadura no sólo en la zona central de la lámina sino también
en la zona de borde inferior del receptáculo de separador (parte
central vertical de la lámina desplegada). Esto puede conseguirse,
por ejemplo, extruyendo una nervadura alargada en el separador
después de cortar dicho separador o formando una nervadura continua
mediante extrusión, cortando dicha nervadura continua en secciones
que presenten una longitud no menor de 2 cm, y plegando a
continuación dichas secciones para proporcionar unas secciones que
presenten una forma de U. Dichas secciones en forma de U se aplican
en el borde inferior de la placa de electrodo que se coloca
posteriormente en el hueco con un separador provisto de una
pluralidad de resaltes.
Aunque no son preferidos, dichos separadores de
dos (o varias) secciones se encuentran claramente dentro del alcance
de la presente invención.
Por último, se montan una pluralidad de
electrodos positivos, contenidos en sus respectivos separadores,
junto con una pluralidad de placas de electrodo negativos, en un
conjunto de celda de la batería de almacenamiento de plomo
ácido.
La producción del separador y la fabricación de
receptáculos se realizan normalmente en distintas localidades. Por
lo tanto, se prefiere que el separador en forma de cinta se corte en
la anchura necesaria para la producción de receptáculos y se lamine
a continuación en rollos. Dichos rollos se venden y se suministran
al fabricante de baterías que corta el material enrollado en
secciones para la producción de receptáculos.
La pluralidad de resaltes y dicha por lo menos
una nervadura vertical de los separadores de la presente invención
se disponen preferentemente en el lado de la lámina de separador
enfrentado al electrodo positivo. Por lo tanto, en los receptáculos
para la retención de una placa de electrodo positiva se disponen los
resaltes y nervaduras verticales en las superficies interiores. Sin
embargo, pueden preverse nervaduras y resaltes en las otras
superficies tal como se describe a continuación.
Los separadores de la presente invención pueden
prepararse a costes considerablemente inferiores a los de los
separadores con nervaduras según la técnica anterior debido a una
reducida necesidad de materia prima y a una velocidad de producción
más alta. No muestran las desventajas de los separadores que
presentan nervaduras discontinuas, es decir, no se observa ningún
efecto amortiguador en la producción de receptáculos y se evita con
seguridad un contacto directo entre la lámina de separador 2 y los
bordes de electrodo. Por otra parte, mantienen de manera segura la
distancia entre los electrodos y evitan problemas durante el montaje
de la batería asegurando de este modo una gran duración de ciclo.
Además, se ha descubierto que los separadores de la presente
invención proporcionan una mayor potencia de arrastre en frío que
los separadores conocidos. Se prefieren particularmente los
separadores en los que dos o varias características cubren las
definiciones preferidas según se han especificado anteriormente.
Claims (13)
1. Separador de batería para una batería de
almacenamiento, comprendiendo dicho separador una lámina porosa que
presenta una zona central y unas zonas laterales y presentando una
pluralidad de resaltes en por lo menos un lado de la lámina y de 1 a
4 nervaduras verticales alargadas en la zona central de por lo menos
un lado de la lámina que presenta una pluralidad de resaltes, en el
que dichas nervaduras verticales son nervaduras macizas y en el que
dicho separador presenta la forma de un receptáculo con una parte
superior abierta, una parte inferior cerrada y unos lados
cerrados.
2. Separador según la reivindicación 1, en el
que las nervaduras alargadas son nervaduras continuas.
3. Separador según la reivindicación 1, que
comprende de 2 a 4 nervaduras verticales alargadas en la zona
central de la lámina de separador.
4. Separador según la reivindicación 1, en el
que los resaltes presentan la forma de conos truncados, pirámides
truncadas y/o cápsulas esféricas.
5. Separador según la reivindicación 1, en el
que las nervaduras verticales alargadas presentan la misma altura o
una altura inferior a la de los resaltes.
6. Separador según la reivindicación 1, que
comprende entre 0,2 y 2 resaltes por cm^{2} de la lámina de
separador.
7. Separador según la reivindicación 1, en el
que los resaltes y las nervaduras son cuerpos macizos que están
formados en su totalidad a partir del mismo material que la lámina
de separador.
8. Separador según la reivindicación 1, en el
que los resaltes y/o las nervaduras están formados a partir de un
material distinto al de la lámina de separador.
9. Separador según la reivindicación 1, que
contiene una placa de electrodo.
10. Separador según la reivindicación 1, en el
que los resaltes y las nervaduras verticales están dispuestas en las
superficies interiores del receptáculo.
11. Separador según la reivindicación 1, en el
que las nervaduras alargadas están dispuestas en la zona de borde
inferior del receptáculo de separador.
12. Separador de batería para una batería de
almacenamiento, comprendiendo dicho separador una lámina porosa que
presenta una zona central y unas zonas laterales y presentando una
pluralidad de resaltes en por lo menos un lado de la lámina y por lo
menos una nervadura vertical alargada en la zona central de dicho
por lo menos un lado de la lámina que presenta una pluralidad de
resaltes, caracterizado porque dicha por lo menos una
nervadura vertical es una nervadura maciza y porque el separador se
suministra en forma de un rollo.
13. Batería de almacenamiento de plomo ácido
que comprende por lo menos un separador según la reivindicación
1.
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|---|---|---|---|---|
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| DE10327080B4 (de) * | 2003-06-13 | 2007-08-16 | Daramic, Inc. | Separatormaterial zum Bilden eines Separators für einen Säureakkumulator und Verfahren zu deren Herstellung |
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| DE102007033921B3 (de) * | 2007-07-20 | 2008-12-24 | Franz Xaver Mittermaier | Separator für die Elektroden eines Bleiakkumulators |
| CN104218206B (zh) * | 2008-07-10 | 2018-01-23 | 约翰逊控制技术公司 | 加强的电池组隔板 |
| US8404378B2 (en) | 2009-04-30 | 2013-03-26 | Daramic Llc | Battery separator for a storage battery |
| DE102009055944B4 (de) * | 2009-11-26 | 2013-08-08 | Continental Automotive Gmbh | Separator für eine elektrochemische Zelle und elektrochemische Zelle mit einem solchen Separator |
| WO2011088522A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Redflow Pty Ltd | Battery separator having z-dimension spacing beads and method of making same |
| EP2465658B1 (en) * | 2010-12-15 | 2016-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Resin molded article, method for manufacturing the same, and printer |
| US9461291B2 (en) | 2011-11-21 | 2016-10-04 | Daramic, Llc | Embossed separators, batteries and methods |
| JP5841478B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2016-01-13 | 日本板硝子株式会社 | 液式鉛蓄電池用セパレータ及び液式鉛蓄電池 |
| CN104584270B (zh) | 2012-08-22 | 2017-07-18 | 达拉米克有限责任公司 | 用于铅酸电池的具有凝胶浸渍非织造物的电池隔板 |
| EP3090455B1 (en) | 2014-01-02 | 2020-01-15 | Daramic, Llc | Multilayer separator |
| WO2016038424A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-17 | H&V Advanced Materials (India) Private Limited | Battery separator with ribs and a method of casting the ribs on the seperator |
| US10985428B2 (en) | 2015-10-07 | 2021-04-20 | Daramic, Llc | Lead-acid battery separators with improved performance and batteries and vehicles with the same and related methods |
| KR102680879B1 (ko) * | 2015-10-07 | 2024-07-04 | 다라믹 엘엘씨 | 개선된 성능을 갖는 침수형 납축전지, 개선된 전지 분리막, 및 이와 관련된 방법들 |
| KR102244139B1 (ko) * | 2017-07-31 | 2021-04-22 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 셀용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
| WO2019093498A1 (ja) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | 旭化成株式会社 | 蓄電デバイス用セパレータ、及び蓄電デバイス |
| CN112088460A (zh) * | 2018-03-09 | 2020-12-15 | 达拉米克有限责任公司 | 铅酸电池隔板及相关方法 |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2117382A (en) * | 1936-12-14 | 1938-05-17 | Willard Storage Battery Co | Storage battery separator |
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| JPS5748560A (en) * | 1981-06-17 | 1982-03-19 | Canon Inc | Tray |
| JPS58155759A (ja) * | 1983-02-25 | 1983-09-16 | Hitachi Ltd | カラー固体撮像素子の製造方法 |
| IT1163214B (it) * | 1983-04-01 | 1987-04-08 | Ics Ind Composizioni Stamp | Separatore microporoso per batterie di accumulatori e relativo procedimento ed apparecchiatura di fabbricazione in continuo |
| JPS60143567A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 袋状セパレ−タの製造方法 |
| GB8719372D0 (en) * | 1987-08-15 | 1987-09-23 | Lucas Ind Plc | Fuel injection nozzle |
| DE69210136T2 (de) * | 1991-08-21 | 1996-09-19 | Gen Motors Corp | Separator für eine Batterie mit einem Matte-immobilisierten Elektrolyt |
| JPH0644955A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | セパレータの製造方法 |
-
1999
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