ES2309309T3 - Separador de bateria con protectores de soporte de lodo. - Google Patents
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Abstract
Batería de plomo-ácido que tiene: un compartimento de celda que incluye soportes de lodo planos que se extienden a lo largo de y hacia arriba desde el fondo del compartimento de celda, estando los soportes de lodo planos configurados para impedir el contacto entre un electrodo y un precipitado de lodo que es formado durante la operación de la batería de plomo-ácido en el fondo del compartimento de celda; separadores de batería porosos, resistentes a los ácidos, comprendiendo cada separador de batería lo siguiente: un tejido sustrato que tiene una superficie plana superior y una superficie plana inferior separadas por un espesor de tejido sustrato; múltiples nervios mayores espaciados entre sí, que se extienden en una altura de nervio mayor por encima del tejido sustrato y que están dispuestos longitudinalmente a lo largo de la longitud de una de las superficies planas superior o inferior para facilitar el espaciado de electrodos y para proporcionar un espacio en el que puede encontrarse un electrólito; múltiples submini-nervios que se extienden en una altura de submini-nervio por encima del tejido sustrato y que están dispuestos longitudinalmente a lo largo de la longitud de una de las superficies planas superior o inferior, de tal manera que un número de los múltiples submini-nervios están posicionados entre nervios mayores adyacentes, teniendo los submini-nervios un espesor de submini-nervios que es mayor que el espesor del tejido sustrato, caracterizado porque el espesor de submini-nervios del separador de batería y el número de, y el espaciado entre los submini-nervios posicionados entre nervios mayores adyacentes presentan un patrón tal que los submini-nervios son un punto primario de contacto entre el separador de batería y los soportes de lodo y retardan de esta manera la formación de un área de desgaste en el separador de batería durante el funcionamiento de la batería de plomo-ácido.
Description
Separador de batería con protectores de soporte
de lodo.
La presente invención se refiere a un separador
de batería para la utilización en una batería de plomo-ácido de
tipo celda inundada y a un método para hacer un separador de este
tipo.
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En una batería de plomo-ácido de tipo celda
inundada, los electrodos positivos y negativos son separados
mediante un separador de batería. Tales separadores son conformados
a partir de materiales que son lo suficientemente porosos como para
permitir que el electrólito de la batería se encuentre en los poros
del material del separador, permitiendo de este modo un flujo de
corriente iónica entre placas positivas y negativas adyacentes, pero
no tan porosos como para permitir el contacto físico entre los
electrodos o la formación de estructuras ramificadas de plomo (en
inglés "treeing") entre electrodos adyacentes.
El separador de batería que es actualmente
utilizado por la mayoría de los fabricantes de baterías de
plomo-ácido de tipo celda inundada incluye polietileno microporoso.
Este tipo de separador está compuesto por un polietileno de
ultraalto peso molecular, un material de relleno (típicamente
sílice amorfo), un plastificante (típicamente un aceite de
procesamiento), y ciertos ingredientes menores tales como un
antioxidante, un lubrificante, y negro de
carbono.
carbono.
El material para separadores de polietileno
microporoso es fabricado comercialmente pasando los ingredientes a
través de una extrusionadora calentada, haciendo pasar el producto
extruido generado por la extrusionadora a través de un dado y al
interior de un entrecilindros formado por dos rodillos de calandra
calentados para formar una red continua. La banda continua es
procesada extrayendo de la banda una cantidad sustancial del aceite
de procesamiento utilizando un solvente, secando la banda extraída,
cortando la banda en tiras de anchura predeterminada y bobinando
las tiras en rollos.
Hasta recientemente, los separadores eran
fabricados como hojas que fueron colocadas entre electrodos
empaquetados. Ahora, es más común envolver un separador alrededor
del electrodo negativo o positivo y sellar el separador, que tiene
una anchura mayor que la de los electrodos antes de ser envueltos.
El sellado es realizado a lo largo de ambos bordes para formar una
"envoltura" (o "sobre") alrededor de cada electrodo. Los
electrodos envueltos son empaquetados, o uno contra el otro o en un
patrón alternante con electrodos no envueltos. A continuación, el
paquete resultante es comprimido e insertado en el compartimento de
celda de una carcasa de batería. Las figuras 1 y 2 representan
vistas desde arriba, respectivamente, de un compartimento de celda
10 y un electrodo envuelto 12 con extremo abierto colocado dentro
del compartimento de celda 10. Aunque el compartimento de celda 10
puede ser fabricado de cualquier material conocido en la técnica,
el compartimento de celda que se muestra en las figuras 1 y 2 está
hecho de plástico de polietileno.
Típicamente, tales separadores son fabricados de
modo que tienen múltiples nervios "mayores" que se extienden
desde al menos una cara plana del tejido sustrato del separador.
Los nervios principales ejercen la función de proporcionar un
espaciado apropiado de los electrodos y de proporcionar un espacio
en el que puede encontrarse el electrólito libre. Los nervios
principales están típicamente conformados de manera paralela a los
bordes longitudinales del tejido sustrato y tienen generalmente una
altura por encima del tejido sustrato que es más grande que el
espesor del tejido sustrato. Los nervios pueden formarse en una de
varias formas: (1) los nervios pueden ser formados íntegramente con
el tejido sustrato; (2) los nervios pueden aplicarse posteriormente
al tejido sustrato en forma de nervaduras del mismo material o de
un material diferente del del tejido sustrato; o (3) los nervios
pueden ser formados estampando el tejido sustrato.
Sin embargo, ya que los nervios mayores tienen
un mayor volumen que una porción del tejido sustrato que ocupa la
misma área de superficie plana, una mayor cantidad de aceite de
procesamiento permanece en los nervios mayores durante el paso de
extracción que la que permanece en el tejido sustrato, de lo cual
resulta una resistencia eléctrica indeseablemente incrementada.
Además, los separadores provistos de nervios mayores son más
costosos de fabricar debido al material de separador adicional que
es incorporado en los nervios mayores. Un método para remediar
estos problemas acarreó la formación de
submini-nervios entre los nervios mayores. Ello
permitió a los fabricantes de separadores reducir el número de
nervios mayores, disminuyendo de esta manera los costes de
fabricación.
fabricación.
Reduciendo el número de nervios mayores, fue
reducida la cantidad de aceite de procesamiento que permanecía en
el separador después de la extracción, reduciéndose de esta manera
la resistencia eléctrica del separador. Además, los
submini-nervios facilitaban la producción de un
tejido sustrato más delgado con ninguna pérdida en la resistencia a
la compresión o en el apoyo del separador. La utilización de un
tejido sustrato más delgado redujo aún más los costes de
fabricación y la resistencia eléctrica total del separador.
Los separadores también ayudan a retener la
pasta electroquímicamente activa en las rejillas de alambre de los
electrodos durante el funcionamiento de la batería. Aunque los
separadores sirven para limitar la cantidad de pasta de electrodos
que cae al fondo del compartimento de celda, las vibraciones
operacionales de ciertas baterías (baterías para autos, por
ejemplo) son tan violentas que una cantidad significativa de pasta
cae de los electrodos de forma natural y se acumula en el fondo del
compartimento de celda. Mientras está en el fondo del compartimento
de celda, la pasta de electrodos reacciona con otras sustancias
químicas que se encuentran allí, formando lo que se denomina
"lodo". El lodo incluye típicamente ácido sulfúrico residual,
sulfato de plomo, PbO, y PbO_{2}. La acumulación de lodo en el
fondo del compartimento de celda origina fallos de batería, porque
la porción inferior de cada electrodo hace contacto con el lodo
acumulado, causando que la batería haga cortocircuito.
Un intento para remediar este problema llevó
consigo el añadir soportes de lodo al fondo del compartimento de
celda. Tal como se muestra en las figuras 1 y 2, los soportes de
lodo 14 son elementos planos en forma de "U" que se extienden a
lo largo de y hacia arriba desde la superficie de fondo 16 del
compartimento de celda 10, separando así de los electrodos
envueltos el residuo de pasta que cae de los electrodos y se acumula
en el fondo del compartimento de celda 10. Típicamente, los
soportes de lodo 14 se extienden a través de la batería desde una
pared a la otra, aunque también pueden estar desalineados.
A pesar de que los soportes de lodo impiden que
los electrodos envueltos entren en contacto con el lodo, los
soportes de lodo son típicamente de un espesor que permite que un
soporte de lodo individual esté en posición adyacente al tejido
sustrato del separador entre dos submini-nervios
adyacentes. Tras el ensamblado o durante el funcionamiento, los
soportes de lodo con sus esquinas vivas rozan con el tejido
sustrato, creando una o varias áreas de desgaste que por último van
originando el desarrollo de uno o varios agujeros en el separador.
Con el tiempo, estos agujeros ocasionan que la batería haga
cortocircuito.
A pesar de que los nervios mayores y los
submini-nervios y los soportes de lodo forman parte
integrante de la tecnología de separadores, su uso combinado en una
sola batería económicamente eficiente y operativa no se ha
conseguido exitosamente. La presente invención afronta la necesidad
de fabricar un separador para la utilización en una batería de
plomo-ácido de tipo celda inundada que tiene soportes de lodo.
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El objetivo de la invención es el de
proporcionar una batería individual de plomo-ácido de tipo celda
inundada, económicamente eficiente y operativa, en la que
separadores de batería con nervios mayores y
submini-nervios impidan o al menos retarden la
formación de áreas de desgaste. Otro objetivo de la invención es el
de proporcionar un separador de batería para la utilización en una
batería de plomo-ácido económicamente eficiente y operativa y,
respectivamente, un método para construir un separador de batería
mejorado con submini-nervios para la utilización en
una batería de plomo-ácido económicamente eficiente y operativa. El
problema técnico es solucionado mediante una batería de plomo-ácido
con separadores de batería de acuerdo con la reivindicación 1, un
separador de batería de acuerdo con la reivindicación 2 y,
respectivamente, mediante un método de construir un separador de
batería de acuerdo con la reivindicación 21. Otro aspecto de la
presente invención es el de proporcionar un separador
económicamente eficiente que tenga (1) nervios mayores que
proporcionen el espaciado de electrodos apropiado y un espacio en el
que pueda encontrarse el electrólito libre y (2)
submini-nervios que reduzcan los costes de
fabricación y la resistencia eléctrica del separador. El separador
envuelve un electrodo y es colocado dentro de un compartimento de
celda que tiene soportes de lodo que separan el lodo del electrodo
envuelto de tal modo que la incidencia de fallos de batería
es
minimizada.
minimizada.
El separador objeto de la presente invención
incluye múltiples nervios mayores y submini-nervios
que presentan un patrón tal que la estructura de tejido predominante
que está apoyada contra los soportes de lodo en el fondo del
compartimento de celda son los submini-nervios. En
la mayoría de los separadores del estado de la técnica anterior, el
tejido sustrato del separador rozaba con los soportes de lodo, de
lo que finalmente resultaba la formación de un área de desgaste y,
con el tiempo, un agujero en el separador. A diferencia de ello,
predominantemente los submini-nervios, que son más
gruesos que el tejido sustrato, entran en contacto con los soportes
de lodo en la presente invención. Por consiguiente, la formación de
un área de desgaste, y finalmente de uno o varios agujeros, en el
separador es significativamente retardada. Puesto que el incremento
del número de submini-nervios y la disminución del
número de nervios mayores tiene como resultado una disminución de
los costes de fabricación, se modifica el posicionamiento y el
número de los nervios mayores para proporcionar un separador
efectivo con respecto a los costes y altamente fiable para la
utilización en una batería de tipo celda inundada que contiene
soportes de
lodo.
lodo.
Otros objetivos y ventajas adicionales de la
presente invención se desprenden de la siguiente descripción
detallada de realizaciones preferidas de la misma, la cual se
efectuará con referencia a los dibujos que se acompañan.
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La figura 1 es un diagrama que muestra la
porción de fondo del compartimento de celda.
La figura 2 es un diagrama que muestra la
porción de fondo del compartimento de celda dentro del cual ha sido
posicionado un electrodo envuelto, pero no sellado.
La figura 3 es una vista fragmentaria en alzado
lateral de un modo de realización del separador objeto de la
presente invención.
La figura 4 es una vista agrandada en alzado
lateral de una porción del separador representado en la figura
3.
La figura 5 es una vista fragmentaria en alzado
lateral de una implementación del modo de realización representado
en la figura 3 incluyendo una región de reborde y
mini-nervios.
La figura 6 es un diagrama que muestra el
separador objeto de la presente invención que envuelve un
electrodo.
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Tal como se muestra en la figura 3, un separador
de batería 20 objeto de la presente invención comprende un tejido
sustrato 22 que tiene una primera (superior) superficie plana 24,
una segunda (inferior) superficie plana 26, y un primer y segundo
bordes longitudinales 28 y 30, respectivamente (representados en la
figura 6), los cuales son paralelos entre sí. La anchura del
separador de esta invención puede ser cualquier anchura deseada por
los fabricantes de baterías. Las anchuras típicas de separadores
varían entre aproximadamente 115 mm y aproximadamente 170 mm. El
espesor del tejido sustrato 22 varía típicamente entre
aproximadamente 0,05 mm y aproximadamente 0,20 mm.
Múltiples nervios mayores 34a - 34c sobresalen
de la superficie plana superior 24 del separador 20. Los nervios
mayores 34 están dispuestos en la dirección longitudinal del
separador 20, están posicionados esencialmente paralelos a los
bordes longitudinales 28 y 30, y pueden tener cualquier
configuración de sección transversal utilizada en el arte. Los
nervios mayores 34 son típicamente paralelos entre sí y a los
bordes 28 y 30, pero pueden estar inclinados angularmente hacia los
bordes 28 y 30 (es decir, estar dispuestos diagonalmente), o pueden
ser sinusoidales en vez de rectos. Los nervios mayores 34 sobresalen
de la superficie plana superior 24 del tejido sustrato 22 hacia
arriba con una altura de entre 0,50 mm aproximadamente y 1,5 mm
aproximadamente. El número de nervios mayores proporcionados en una
hoja de separador varía de acuerdo con las especificaciones de la
batería; sin embargo, una realización preferida incluye ocho nervios
mayores para cada hoja de separador. La distancia entre los nervios
mayores 34 adyacentes varía típicamente entre aproximadamente 10 mm
y aproximadamente
25 mm.
25 mm.
Los submini-nervios 40 están
dispuestos longitudinalmente a lo largo de la longitud del
separador 20, y los adyacentes de ellos están esencialmente
espaciados uniformemente unos de otros. Los
submini-nervios 40 se extienden preferentemente
desde sólo una cara plana del separador 20 y preferentemente están
dispuestos esencialmente paralelos unos a otros y a los bordes 28 y
30. Sin embargo, los submini-nervios 40 pueden tener
otras configuraciones, como por ejemplo inclinados angularmente
hacia los bordes 28 y 30 o ser sinusoidales en vez de rectos.
Preferentemente, los submini-nervios 40 tienen
ápices redondeados, tal como se muestra en la figura 4. La altura
de los submini-nervios 40 por encima de la
superficie plana superior 24 es seleccionada de acuerdo con la
altura deseada de los nervios mayores 34 y la resistencia a la
compresión, pero es preferentemente de entre aproximadamente 0,025
mm y aproximadamente 0,125 mm, y lo más preferentemente es de
aproximadamente 0,08 mm.
Preferentemente, hay 20
submini-nervios 40 provistos entre los nervios
mayores 34 adyacentes. La distancia entre los
submini-nervios adyacentes es preferentemente de
entre aproximadamente 0,75 mm y aproximadamente 0,96 mm, lo más
preferentemente de aproximadamente 0,825 mm. Los
submini-nervios 40 adyacentes están preferentemente
separados por distancias uniformes.
Los nervios mayores 34 y los
submini-nervios 40 presentan un patrón tal que
solamente los submini-nervios 40 de los electrodos
envueltos por los separadores quedan apoyados contra los soportes
de lodo 14 en el fondo del compartimento de celda 10. En la mayoría
de los separadores del estado de la técnica anterior, el tejido
sustrato del separador rozaba con los soportes de lodo 14, de lo
que finalmente resultaba la formación de un área de desgaste y, con
el tiempo, agujeros en el separador. En el separador de la presente
invención, solamente los submini-nervios 40 que son
más gruesos que el tejido sustrato 22, entran en contacto con los
soportes de lodo 14. Por consiguiente, la formación de un área de
desgaste, y finalmente de uno o varios agujeros, en el separador 20
es significativamente retardada.
Las regiones de reborde 50 están localizadas
entre los últimos nervios mayores 34 y los bordes 28 y 30 del
separador, tal como se muestra en la figura 5. La región de reborde
50 es el área donde el separador 20 es sellado a fin de formar un
electrodo envuelto. Los electrodos posicionados adyacentemente a
las hojas de separador tienen frecuentemente protrusiones afiladas
de metal a las que se les denomina "alambres doblados" ("bent
wires") y que pueden abrasar y perforar el separador adyacente,
causando de esta manera un cortocircuito y fallos prematuros de la
batería. Por consiguiente, las regiones de reborde 50 son
construidas de tal manera que son más duraderas y resistentes a la
perforación que las otras porciones del separador 20.
Consecuentemente, la mayoría de las regiones de reborde incluyen
múltiples mini-nervios 52. Además de ello, una
región no nervada 56 que tiene una longitud de entre
aproximadamente 3,0 mm y 3,5 mm está preferentemente provista entre
los mini-nervios 52 y el nervio mayor 34. A
diferencia de los submini-nervios 40, los
mini-nervios 52 tienen superficies superiores
aplanadas, y el espaciado máximo preferido entre los
mini-nervios 52 adyacentes es de aproximadamente
0,563 mm. Preferentemente, los mini-nervios 52 están
dispuestos longitudinalmente y esencialmente espaciados
uniformemente a lo largo de la longitud del separador 20.
Preferentemente, los mini-nervios 52 están
dispuestos esencialmente paralelos entre sí y a los bordes
laterales longitudinales 28 y 30, pero pueden tener otras
configuraciones, como por ejemplo inclinados angularmente hacia los
bordes laterales longitudinales 28 y 30 o ser sinusoidales en vez
de rectos. A pesar de que se extienden preferentemente desde sólo
una de las superficies planas 24 y 26, los
mini-nervios 52 pueden extenderse de ambas
superficies planas en la región de reborde 50, y pueden estar
desalineados de tal manera que un mini-nervio
dispuesto en una superficie plana está localizado entre dos
mini-nervios localizados en la otra superficie
plana. Aunque los mini-nervios 52 no son
indispensables para la presente invención, su presencia aumenta
sumamente la resistencia y durabilidad de la región de reborde,
disminuyendo de este modo la incidencia de cortocircuitos y de
fallos prematuros de la batería.
Un primer separador de batería ejemplar de
polietileno microporoso, objeto de la presente invención, fue
fabricado con las siguientes características, estando todas las
dimensiones indicadas en milímetros:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Un segundo separador de batería ejemplar de
polietileno microporoso objeto de la presente invención fue
fabricado con las siguientes características, estando todas las
dimensiones indicadas en milímetros:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Un tercer separador de batería ejemplar de
polietileno microporoso objeto de la presente invención fue
fabricado con las siguientes características, estando todas las
dimensiones indicadas en milímetros:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Otra ventaja que se obtiene utilizando el
separador de la presente invención es una reducción o eliminación
del doblado y/o aplanado de nervios. Al ensamblar una batería, el
número de los electrodos alternantes envueltos y no envueltos
necesarios para formar una celda son empaquetados, comprimidos e
insertados en el interior de un compartimento de celda de una
carcasa de batería. Las fuerzas compresivas a las cuales los
separadores son sometidos, pueden causar un doblado y/o aplanado no
deseados de nervios en el caso de una construcción de nervios
convencional, especialmente en caso de que las dimensiones
"totales", es decir, las alturas de los nervios, sean
relativamente altas. La configuración de nervios de acuerdo con la
presente invención reduce o elimina semejante doblado y/o aplanado
de nervios.
La utilización de
submini-nervios 40 para proporcionar una mayor
altura de nervios mayores sin pérdidas de resistencia a la
compresión permite también que los separadores puedan ser
fabricados con tejidos sustratos más delgados, de lo cual resulta el
consiguiente ahorro en la cantidad de material requerida para hacer
un producto separador de un número especificado de pies
cuadrados.
A pesar de que el separador objeto de la
invención es ilustrado de tal modo que tiene nervios mayores 34 que
se extienden desde solamente la superficie plana superior 24 del
tejido sustrato 22, la invención intenta incluir un separador en el
que los nervios mayores 34 son formados en las superficies planas
tanto superior como inferior 24 y 26. En los casos en que los
nervios mayores 34 se extiendan desde ambas superficies planas del
separador 20, la altura de los nervios mayores 34 por encima de las
superficies planas superior e inferior 24 y 26 puede ser la misma
que, mayor que, o menor que la altura de los nervios mayores
dispuestos en la otra superficie plana.
A pesar de que el separador objeto de la
invención es ilustrado de tal modo que tiene
submini-nervios 40 que se extienden desde solamente
la superficie plana superior 24 del tejido sustrato 22, la
invención intenta incluir un separador en el que los
submini-nervios 40 son formados en las superficies
planas tanto superior como inferior 24 y 26. En los casos en que
los submini-nervios 34 [sic] se extiendan desde
ambas superficies planas del separador 20, la altura de los
submini-nervios 34 [sic] por encima de las
superficies planas superior e inferior 22 y 26 del tejido sustrato
24 [sic] puede ser la misma que, mayor que, o menor que la altura
de los submini-nervios dispuestos en la otra
superficie plana.
A pesar de que el separador objeto de la
invención es ilustrado de tal modo que tiene
mini-nervios 52 que se extienden desde solamente la
superficie plana superior 24 del tejido sustrato 22, la invención
intenta incluir un separador en el que los
mini-nervios 52 son formados en las superficies
planas tanto superior como inferior 24 y 26. En los casos en que
los mini-nervios 52 se extiendan desde ambas
superficies planas del separador 20, la altura de los
mini-nervios 52 por encima de las superficies planas
superior e inferior 24 y 26 puede ser la misma que, mayor que, o
menor que la altura de los mini-nervios dispuestos
en la otra superficie plana.
A pesar de que la invención ha sido descrita
relativa a la formación de nervios en un separador de polietileno
microporoso, puesto que este es el tipo principal de material de
separador utilizado actualmente por los fabricantes de baterías de
plomo-ácido de tipo celda inundada, se puede utilizar cualquier
material de separador que sea poroso, resistente a los ácidos, y
capaz de ser estampado permanentemente. Estos materiales pueden
caracterizarse generalmente como películas cargadas o no cargadas y
tejidos no tejidos de polímeros termoplásticos o termoestables. Los
polímeros termoplásticos apropiados incluyen los polímeros y
copolímeros de etileno, propileno, butileno, cloruro de vinilo y
estireno. Las composiciones termoestables apropiadas incluyen
polímeros fenólicos, de etileno/propileno/dieno, isopreno,
butadieno, estireno, y polímeros termoendurecibles similares.
Para los expertos en la materia será obvio que
se pueden hacer muchos cambios y modificaciones en los detalles de
las realizaciones aquí descritas de la presente invención sin que
ello suponga alteración alguna de los principios en los que la misma
está basada.
Claims (21)
1. Batería de plomo-ácido que tiene:
un compartimento de celda que incluye
soportes de lodo planos que se extienden a lo
largo de y hacia arriba desde el fondo del compartimento de celda,
estando los soportes de lodo planos configurados para impedir el
contacto entre un electrodo y un precipitado de lodo que es formado
durante la operación de la batería de plomo-ácido en el fondo del
compartimento de celda;
separadores de batería porosos, resistentes a
los ácidos, comprendiendo cada separador de batería lo
siguiente:
un tejido sustrato que tiene una superficie
plana superior y una superficie plana inferior separadas por un
espesor de tejido sustrato;
múltiples nervios mayores espaciados entre sí,
que se extienden en una altura de nervio mayor por encima del
tejido sustrato y que están dispuestos longitudinalmente a lo largo
de la longitud de una de las superficies planas superior o inferior
para facilitar el espaciado de electrodos y para proporcionar un
espacio en el que puede encontrarse un electrólito;
múltiples submini-nervios que se
extienden en una altura de submini-nervio por
encima del tejido sustrato y que están dispuestos longitudinalmente
a lo largo de la longitud de una de las superficies planas superior
o inferior, de tal manera que un número de los múltiples
submini-nervios están posicionados entre nervios
mayores adyacentes, teniendo los submini-nervios un
espesor de submini-nervios que es mayor que el
espesor del tejido sustrato,
caracterizado porque
el espesor de submini-nervios
del separador de batería y el número de, y el espaciado entre los
submini-nervios posicionados entre nervios mayores
adyacentes presentan un patrón tal que los
submini-nervios son un punto primario de contacto
entre el separador de batería y los soportes de lodo y retardan de
esta manera la formación de un área de desgaste en el separador de
batería durante el funcionamiento de la batería de plomo-ácido.
2. Separador de batería poroso, resistente a
los ácidos, para la utilización en una batería de plomo-ácido de
acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el separador de
batería lo siguiente:
un tejido sustrato que tiene una superficie
plana superior y una superficie plana inferior separadas por un
espesor de tejido sustrato;
múltiples nervios mayores espaciados entre sí,
que se extienden en una altura de nervio mayor por encima del
tejido sustrato y que están dispuestos longitudinalmente a lo largo
de la longitud de una de las superficies planas superior o inferior
para facilitar el espaciado de electrodos y para proporcionar un
espacio en el que puede encontrarse un electrólito;
múltiples submini-nervios que se
extienden en una altura de submini-nervio por
encima del tejido sustrato y que están dispuestos longitudinalmente
a lo largo de la longitud de una de las superficies planas superior
o inferior, de tal manera que un número de los múltiples
submini-nervios están posicionados entre nervios
mayores adyacentes, teniendo los submini-nervios un
espesor de submini-nervios que es mayor que el
espesor del tejido sustrato,
caracterizado porque
el espesor de submini-nervios y
el número de, y el espaciado entre los
submini-nervios posicionados entre nervios mayores
adyacentes presentan un patrón tal que los
submini-nervios son un punto primario de contacto
entre el separador de batería y los soportes de lodo y retardan de
esta manera la formación de un área de desgaste en el separador de
batería durante el funcionamiento de la batería de plomo-ácido.
3. Separador de batería según la reivindicación
2, en el que los submini-nervios están dispuestos
longitudinalmente a lo largo de la longitud tanto de la superficie
plana superior como de la superficie plana inferior.
4. Separador de batería según la reivindicación
2 ó 3, en el que el tejido sustrato incluye además bordes
longitudinales opuestos que están en alineamiento paralelo con los
submini-nervios.
5. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 4, en el que el tejido sustrato incluye además
bordes longitudinales opuestos y en el que los
submini-nervios están posicionados angularmente
hacia los bordes longitudinales opuestos.
6. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 5, en el que los
submini-nervios adyacentes están espaciados
mutuamente por una distancia que es de entre aproximadamente 0,75
mm a aproximadamente 0,96 mm.
7. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 6, en el que la altura de los
submini-nervios es de entre aproximadamente 0,025 mm
a aproximadamente 0,125 mm.
8. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 7, en el que los
submini-nervios incluyen ápices redondeados.
9. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 8, en el que el espesor del tejido sustrato es
de entre aproximadamente 0,05 mm y aproximadamente 0,20 mm.
10. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 9, en el que los
submini-nervios tienen una anchura de
submini-nervios que es de entre aproximadamente 0,10
mm y aproximadamente 0,30 mm.
11. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 10, en el que los nervios mayores están
dispuestos longitudinalmente a lo largo de la longitud tanto de la
superficie plana superior como de la superficie plana inferior.
12. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 11, en el que el tejido sustrato incluye
además bordes longitudinales opuestos que están en alineamiento
paralelo con los nervios mayores.
13. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 12, en el que el tejido sustrato incluye
además bordes longitudinales opuestos y en el que los nervios
mayores están posicionados angularmente hacia los bordes
longitudinales opuestos.
14. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 13, en el que los nervios mayores adyacentes
están espaciados por una distancia de entre aproximadamente 10 mm y
a aproximadamente 25 mm.
15. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 14, en el que la altura de los nervios mayores
es de entre aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 1,5 mm.
16. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 15, en el que entre quince y veinticinco
submini-nervios se encuentran entre nervios mayores
adyacentes.
17. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 2 a 16, que incluye además una región de reborde
posicionada entre un nervio mayor terminal y uno de dos bordes
longitudinales opuestos, teniendo la región de reborde una
resistencia aumentada a las perforaciones e incluyendo dicha región
múltiples mini-nervios.
18. Separador de batería según la
reivindicación 17, en el que la distancia entre los
mini-nervios adyacentes es de entre aproximadamente
0,45 mm y aproximadamente 0,60 mm.
19. Separador de batería según la
reivindicación 17 ó 18, en el que los mini-nervios
incluyen superficies superiores aplanadas.
20. Separador de batería según una de las
reivindicaciones 17 a 19, en el que los mini-nervios
están posicionados tanto en la superficie plana superior como en la
superficie plana inferior del tejido sustrato.
21. Un método de construir un separador de
batería con submini-nervios para la utilización en
una batería de plomo-ácido que tiene un compartimento de celda
apropiado para incluir soportes de lodo que se extienden a lo largo
de y hacia arriba desde el fondo del compartimento de celda, con
los siguientes pasos:
configurar soportes de lodo para impedir el
contacto entre un electrodo y un precipitado de lodo que es formado
durante la operación de la batería de plomo-ácido y que se acumula
en el fondo del compartimento de celda,
añadir los soportes de lodo al fondo del
compartimento de celda,
caracterizado por el siguiente paso:
definir un espesor de
submini-nervio, un número de, y un espaciado entre
los submini-nervios que cooperen para hacer que los
submini-nervios sean un punto primario de contacto
entre el separador de batería y los soportes de lodo.
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