ES2622358T3 - Estera de refuerzo de placa de electrodo de batería que tiene características de humectabilidad mejoradas y métodos de uso para la misma - Google Patents

Estera de refuerzo de placa de electrodo de batería que tiene características de humectabilidad mejoradas y métodos de uso para la misma Download PDF

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Abstract

Una estera de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una batería de plomo-ácido, comprendiendo la estera de fibras no tejidas: una pluralidad de fibras de vidrio; un aglutinante resistente al ácido que une la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera de fibras no tejidas; y un componente humectante aplicado a la estera de fibras no tejidas para incrementar la humectabilidad de la estera de fibras no tejidas de tal manera que la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 0,5 cm después de la exposición al agua durante 10 minutos realizada según el método ISO8787, en donde el componente humectante es disoluble en una solución de ácido de la batería de plomo-ácido de tal manera que se pierde una porción significativa de la estera de fibras no tejidas debido a la disolución del componente humectante.

Description

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DESCRIPCION
Estera de refuerzo de placa de electrodo de baterfa que tiene caracterfsticas de humectabilidad mejoradas y metodos de uso para la misma
Antecedentes de la invencion
Las baterfas de plomo-acido se caracterizan por ser economicas y altamente fiables. Por lo tanto, son ampliamente utilizadas como una fuente de energfa electrica para arrancar vehfculos de motor o carros de golf y otros vehfculos electricos. El papel es comunmente usado como un medio para mejorar el proceso de fabricacion para la aplicacion de oxido de plomo o pasta de plomo a la rejilla de una placa de baterfa de plomo-acido. Un papel de empastado convencional esta hecho de fibras que seran desintegradas con el tiempo por el acido sulfurico. Esto puede llevar a la formacion de un espacio entre las placas de plomo o la placa de plomo y el separador que podrfa causar la erosion de la placa de plomo, en particular debido a la friccion, deteriorando asf gradualmente el rendimiento de la baterfa. Se desean metodos mejorados de fabricacion de placas de baterfa de plomo-acido.
Breve compendio de la invencion
Las realizaciones descritas en la presente memoria proporcionan esteras de refuerzo de placa o electrodo de baterfa que tienen propiedades o capacidades de humectabilidad mejoradas. Tales esteras pueden ayudar en el secado de la placa/electrodo despues de que la placa/electrodo sea empastada con una suspension de pasta de plomo. Ademas, la integridad o fuerza de tales esteras es suficiente para soportar la placa/electrodo despues del montaje de la placa/electrodo con una baterfa y durante el uso de la baterfa. Como tales, las esteras descritas en la presente memoria ayudan en tanto la fabricacion de la placa/electrodo como en el refuerzo de la placa/electrodo.
Segun una realizacion, se proporciona una estera de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una baterfa de plomo-acido segun la reivindicacion 1. La estera de fibras no tejidas (tambien denominada en la presente memoria como una estera de refuerzo) incluye una pluralidad de fibras de vidrio que pueden ser bien fibras gruesas (p.ej., fibras que tienen un diametro entre aproximadamente 6-30 pm o 8-30 pm), bien microfibras (p.ej., fibras que tienen un diametro entre aproximadamente 0,01-5 pm), o bien una combinacion de fibras gruesas y microfibras. La estera de fibras no tejidas incluye tambien un aglutinante resistente al acido que une la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera. La estera de fibras no tejidas incluye ademas un componente humectante que es aplicado a la estera de fibras no tejidas para incrementar la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de fibras no tejidas. La humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de fibras no tejidas se incrementa de tal manera que la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 0,5 cm despues de la exposicion al agua durante 10 minutos de acuerdo con una prueba realizada segun el metodo ISO8787. El componente humectante es disoluble en una solucion de acido de la baterfa de plomo acido de tal manera que se pierde una porcion significativa de la estera de fibras no tejidas debido a la disolucion del componente humectante.
Segun otra realizacion, se proporciona un metodo de fabricacion de una estera de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una baterfa de plomo-acido segun la reivindicacion 10. Segun el metodo, se proporciona una pluralidad de fibras de vidrio. Las fibras de vidrio pueden ser fibras gruesas, microfibras, o una combinacion de fibras gruesas y microfibras. Se aplica un aglutinante resistente al acido a la pluralidad de fibras de vidrio para unir la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera de fibras no tejidas. Se anade un componente humectante a las fibras de vidrio y/o a la estera de fibras no tejidas para incrementar la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de fibras no tejidas. La humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de fibras no tejidas se incrementa de tal manera que la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 0,5 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos de acuerdo con la prueba realizada segun el metodo ISO8787.
Segun otra realizacion, se proporciona una baterfa de plomo-acido de Estera de Vidrio Absorbente (AGM) segun la reivindicacion 17. La baterfa de AGM incluye una placa o electrodo positivo, una placa o electrodo negativo, un separador de estera de fibras de vidrio que esta dispuesto entre la placa positiva y la placa negativa para aislar electricamente las placas positiva y negativa, y un electrolito que esta absorbido dentro del separador de estera de fibras de vidrio. Se posiciona una estera de fibras no tejidas adyacente a cualquiera o a ambas de la placa positiva o la placa negativa para reforzar la placa positiva o la placa negativa. La estera de fibras no tejidas incluye una pluralidad de fibras de vidrio y un aglutinante resistente al acido que une la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera de fibras no tejidas. La estera de fibras no tejidas incluye tambien un componente humectante que se aplica a la estera de fibras no tejidas para incrementar la humectabilidad de la estera de fibras no tejidas. La humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de fibras no tejidas se incrementa de tal manera que la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 0,5 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos de acuerdo con la prueba realizada segun el metodo ISO8787, en donde el componente humectante es disoluble en una solucion de acido de la baterfa de plomo-acido de tal manera que se pierde una porcion significativa de la estera de fibras no tejidas debido a la disolucion del componente humectante.
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Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion esta descrita en conjuncion con las figuras adjuntas:
La FIG.1 ilustra una estera de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una batena de plomo-acido, segun una realizacion.
La FIG.2 ilustra una vista despiezada frontal de una celda de batena de plomo-acido, segun una realizacion.
La FIG.3 es un metodo de fabricacion de una estera de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una batena de plomo-acido, segun una realizacion.
La FIG. 4 ilustra un proceso para fabricar un electrodo para una batena de plomo-acido, segun una realizacion.
En las figuras adjuntas, los componentes y/o caractensticas similares pueden tener la misma etiqueta de referencia numerica. Ademas, pueden distinguirse varios componentes del mismo tipo siguiendo la etiqueta de referencia por una letra que distingue entre los componentes y/o caractensticas similares. Si solo se usa la primera etiqueta de referencia numerica en la especificacion, la descripcion es aplicable a cualquiera de los componentes y/o caractensticas similares que tienen la misma primera etiqueta de referencia numerica independientemente del sufijo de letra.
Descripcion detallada de la invencion
La siguiente descripcion proporciona realizaciones ejemplares solamente, y no esta destinada a limitar el alcance, aplicabilidad o configuracion de la descripcion. Mas bien, la siguiente descripcion de las realizaciones ejemplares proporcionara a aquellos expertos en la tecnica una descripcion habilitadora para implementar una o mas realizaciones ejemplares. Entendiendose que pueden hacerse varios cambios en la funcion y la disposicion de los elementos sin desviarse del alcance de la invencion como se expone en las reivindicaciones adjuntas.
Las realizaciones descritas en la presente memoria proporcionan esteras de refuerzo de placa o electrodo de batena que tienen propiedades o capacidades de humectabilidad incrementadas. El termino “humectabilidad” como se usa en la presente memoria se refiere a la capacidad de las esteras para absorber o de lo contrario transportar agua y/o otras soluciones, tales como una solucion de agua y acido, desde una ubicacion. Por ejemplo, al probar la humectabilidad o capacidad de absorcion de las esteras de fibras de vidrio, una tira de la estera, que es a menudo de aproximadamente 1 pulgada (2,54 cm) de ancha, 6 (15,24 cm) de larga, y tipicamente de 0,1-3 mm de grosor, puede ser sumergida verticalmente en agua u otra solucion durante una cantidad de tiempo dada, tal como 10 minutos. La distancia o la altura que absorbe el agua dentro de la estera de fibras de vidrio desde una superficie del agua u otra solucion indica la capacidad de la estera para absorber o de lo contrario transportar el agua o la solucion.
Las esteras de vidrio convencionales que se utilizan para reforzar los electrodos de una batena de plomo-acido inundada estan a menudo hechas de fibras relativamente gruesas que tienen diametros de fibra que oscilan entre aproximadamente 5 y 30 pm. Estas esteras de fibras de vidrio gruesas a menudo no son muy humectables, de tal manera que cuando estan sometidas a la prueba anterior, las esteras de fibras de vidrio gruesas muestran absorcion de agua a una distancia o altura cercana a cero. Las esteras de refuerzo descritas en la presente memoria (en adelante esteras de refuerzo o esteras de fibras no tejidas) son significativamente mas humectables que las esteras de refuerzo de fibras de vidrio convencionales.
Las esteras de refuerzo pueden ser usadas para practicamente cualquier tipo de batena de plomo-acido incluyendo batenas de plomo-acido inundadas y batenas de plomo-acido de Estera de Vidrio Absorbente (AGM). Las esteras pueden encontrar una utilidad particular en las batenas de AGM debido al metodo con el que son fabricados los electrodos o las placas de AGM. En la fabricacion de electrodos de AGM se aplica una suspension de pasta a una rejilla de plomo. La suspension de pasta de plomo contiene agua y/o una solucion de agua/acido (p.ej., entre aproximadamente el 15-65% en peso de acido sulfurico). Puede entonces aplicarse una estera de fibras de vidrio sobre la suspension de pasta de plomo y la rejilla de plomo para reforzar el electrodo. Despues de la aplicacion de la suspension de pasta de plomo y la estera de fibras de vidrio, se seca tipicamente el electrodo para retirar la mayor parte del agua y/o de la solucion de agua/acido. Si se retira una cantidad insuficiente de agua y/o de solucion de agua/acido del electrodo (i.e., el electrodo contiene demasiada agua y/o solucion de agua/acido) el electrodo puede no funcionar a su plena capacidad en la batena de AGM y/o incrementar la resistencia interna de la batena.
Puesto que las esteras de fibras de vidrio gruesas convencionales que se usan para reforzar electrodos son esencialmente no humectables, o tienen humectabilidad despreciable, estas esteras no ayudan en el proceso de secado del electrodo para retirar el agua y/o la solucion de agua/acido. Un problema con tales esteras es que no son muy porosas, lo que restringe el agua y/o la solucion de agua/acido de la suspension de pasta de plomo de salir a la superficie de la estera donde puede evaporarse. Como tales, estas esteras de fibras de vidrio convencionales en esencia atrapan el agua y/o la solucion de agua/acido dentro del electrodo, lo que puede resultar en que se retire una cantidad insuficiente de agua y/o de solucion de agua/acido del electrodo. En aplicaciones de batena de AGM,
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estas esteras de vidrio no humectables pueden tambien separar el electrodo del electrolito que esta absorbido dentro del separador de la batena.
Las esteras de refuerzo descritas en la presente memoria incrementan la humectabilidad de las esteras de fibras de vidrio anadiendo un componente humectante a las esteras de fibras de vidrio. EL componente humectante anadido proporciona una via para que se evapore el agua y/o la solucion de agua/acido. En una realizacion, el componente humectante anadido ayuda en el transporte del agua y/o de la solucion de agua/acido a una superficie de la estera donde pueden evaporarse el agua y/o la solucion de agua/acido. En algunas realizaciones, el componente humectante anadido puede ser disoluble por el acido en la solucion de tal manera que se pierde una cantidad significativa de la masa de la estera despues de que se disuelva el componente humectante anadido. Por ejemplo, en algunas realizaciones la estera puede perder entre aproximadamente el 15 y el 85% de la masa de la estera despues de que se disuelva el componente humectante anadido. La estera puede estar configurada para reforzar el electrodo incluso despues de disolverse el componente humectante anadido y de reducirse la masa de la estera.
En una realizacion, el componente humectante anadido puede ser un componente humectable de un aglutinante resistente al acido que se usa para unir juntas las fibras de vidrio de la estera de refuerzo. El componente humectable puede ser un grupo funcional hidrofilo que incrementa la capacidad del agua y/o de la solucion de agua/acido de absorberse dentro de la estera de refuerzo de vidrio o fluir a lo largo de una superficie de la estera de refuerzo de vidrio. En otras realizaciones, el componente humectable puede ser un aglutinante hidrofilo que esta mezclado o combinado con el aglutinante resistente al acido para formar una mezcla de aglutinante. El aglutinante hidrofilo puede ser disoluble en una solucion de acido. En algunas realizaciones, el componente humectable puede incluir almidon, celulosa, un aglutinante hidrofilo (p.ej., un aglutinante a base de acido poli acnlico) y similares. El componente humectable puede disolverse en la solucion de acido de un electrodo de batena, lo que resulta en una estera de vidrio y un aglutinante resistente al acido tras la disolucion del componente humectable. En algunas realizaciones, la estera de refuerzo de vidrio puede incluir solamente fibras de vidrio gruesas, o fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 8 y 30 pm. El componente humectable puede incrementar tal capacidad de la estera de absorber el agua y/o la solucion de agua/acido y/o permitir que el agua y/o la solucion de agua/acido fluya esencialmente a lo largo de una superficie de la estera de refuerzo.
El angulo de contacto se mide de acuerdo con la ASTM D7334.
Como se usa en la presente memoria, el termino aglutinante hidrofilo (o acidofilo) se refiere a un aglutinante que tiene un angulo de contacto con el agua (o un medio de acido sulfurico del 33% en peso para acidofilo) de menos de aproximadamente 90°, preferiblemente menos de 70°, y mas preferiblemente menos de 50°. Al probar el angulo de contacto del aglutinante, el aglutinante puede ser revestido por centrifugado sobre un portaobjetos de vidrio y endurecido entonces antes de ser expuesto a la solucion anterior para medir el angulo de contacto.
En otras realizaciones, la estera de refuerzo de vidrio puede incluir una combinacion de fibras de vidrio gruesas (i.e., fibras de vidrio que tienen diametros entre aproximadamente 8 y 30 pm) y microfibras, o fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 0,01 y 5 pm. Estas esteras de vidrio pueden incluir entre el 40-80% de fibras de vidrio gruesas y el 20-60% de microfibras de vidrio. Las fibras gruesas y/o el aglutinante pueden limitar o restringir la exposicion del agua y/o de la solucion de agua/acido a las microfibras de vidrio, que son tipicamente mas humectables o absorbentes que las fibras gruesas. Las fibras gruesas y/o el aglutinante pueden ocultar o cubrir las microfibras, lo que limita o restringe la exposicion del agua y/o de la solucion de agua/acido a las microfibras. El componente humectable puede aumentar la exposicion del agua y/o de la solucion de agua/acido a las microfibras de vidrio, tal como proporcionando una via a las microfibras, que puede ayudar en el transporte del agua y/o de la solucion de agua/acido a la superficie de la estera de refuerzo y en la evaporacion del agua y/o de la solucion de agua/acido.
En algunas realizaciones, el aglutinante y el componente humectable pueden ser anadidos a la estera de refuerzo hasta aproximadamente el 20% de LOI (perdida por ignicion). En otras realizaciones, puede usarse un primer aglutinante que no incluye un componente humectable para unir las fibras de vidrio gruesas y/o las microfibras de vidrio, y puede aplicarse un segundo aglutinante que tiene el componente humectable (p.ej., un grupo funcional hidrofilo) a la estera de refuerzo para incrementar la humectabilidad de la estera. El primer y el segundo aglutinantes pueden ser mezclados o combinados juntos para formar una unica mezcla de aglutinante que se aplica a las fibras de vidrio gruesas y/o a las microfibras de vidrio.
En otra realizacion, el componente humectante anadido puede ser una fibra que reacciona con la solucion de acido (p.ej., acido sulfurico) de la batena de tal manera que la fibra se disuelve tras la exposicion a la solucion de acido. La fibra puede ser una fibra natural, tal como celulosa (en adelante fibras componentes). Las fibras componentes pueden tener una estructura de microfibra, o en otras palabras pueden tener diametros de fibra entre aproximadamente 0,01 y 5 pm. La capacidad de absorcion/humectabilidad de las fibras componentes puede ser mejor que las fibras de vidrio (p.ej. fibras gruesas en el rango de 8-30 pm) debido a la estructura de las fibras (p.ej., microfibras) y/o puesto que las fibras componentes tfpicamente incluyen grupos funcionales hidrofilos, tales como grupos de OH, grupos de COOH, y similares.
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En algunas realizaciones, las fibras componentes pueden formarse en una estera que es independiente de la estera de fibras de vidrio, tal como aplicando las fibras componentes sobre una estera de fibras de vidrio. La estera de fibras componentes puede estar unida con la estera de fibras de vidrio de tal manera que la estera combinada resultante tiene esencialmente dos capas- una capa de fibras de vidrio y una capa de fibras componentes. En algunas realizaciones, una segunda estera de fibras componentes puede estar unida a un lado opuesto de la estera de fibras de vidrio de tal manera que la estera combinada resultante tiene esencialmente tres capas- una estera de vidrio intercalada entre dos esteras de fibras componentes. En otra realizacion, las fibras componentes pueden estar mezcladas con las fibras de vidrio de tal manera que la estera resultante incluye una combinacion de fibras de vidrio y fibras componentes enmaranadas. Puede usarse un aglutinante resistente al acido para unir la estera de fibras componentes con la estera de fibras de vidrio, o puede usarse para unir las fibras de vidrio y las fibras componentes enmaranadas para formar la estera de refuerzo.
En una realizacion, la estera de fibras de vidrio puede incluir principalmente fibras gruesas, o fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 5 y 30 pm. En algunas realizaciones, pueden usarse otras fibras resistentes al acido en lugar de vidrio que incluyen fibras de polietileno, fibras de polipropileno, fibras de poliester, y similares. Las fibras componentes (p.ej., fibras de celulosa) proporcionan a la estera de refuerzo con buenas propiedades de humectacion ayudando en el transporte de agua y o de una solucion de agua/acido a la superficie de la estera de refuerzo donde pueden evaporarse el agua y/o la solucion de agua/acido. Como se ha descrito anteriormente, las fibras componentes pueden ser disolubles por el acido en la solucion (p.ej., acido sulfurico) de tal manera que se pierde una cantidad significativa de masa de la estera despues de que se disuelvan las fibras componentes. En algunas realizaciones, la estera de refuerzo puede incluir entre aproximadamente el 15-85% de las fibras gruesas y entre aproximadamente el 15-85% de las fibras componentes. Las fibras componentes pueden ser expuestas a una solucion que contiene entre aproximadamente el 15-65% en peso de acido sulfurico, lo que puede causar que se disuelvan las fibras componentes. En tales realizaciones, la estera puede perder hasta el 5-85% de su masa tras la disolucion de las fibras componentes, y pierde mas comunmente entre el 15-50% de su masa. Las fibras gruesas usadas para hacer la estera son suficientemente fuertes para reforzar el electrodo despues de disolverse las fibras componentes.
En otra realizacion, la estera de fibras de vidrio puede incluir principalmente microfibras de vidrio, o fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 0,01 y 5 pm. La estera de refuerzo resultante puede incluir principalmente o solamente microfibras de vidrio que estan enmaranadas con las fibras componentes, o que estan unidas con una(s) estera(s) de fibras componentes. Tal estera de refuerzo puede tener capacidades de humectacion y absorcion excepcionales. Las fibras componentes pueden disolverse cuando se exponen a la solucion de acido de tal manera que las microfibras de vidrio permanecen adyacentes al electrodo posterior a la disolucion de las fibras componentes.
En algunas realizaciones, la estera de refuerzo puede incluir una combinacion de fibras gruesas resistentes al acido (p.ej., fibras que tienen un diametro de fibra de entre 5 y 30 pm), microfibras resistentes al acido (p.ej., fibras que tienen un diametro de fibra de entre 0,01 y 5 pm), y las fibras componentes. Las fibras gruesas y las microfibras resistentes al acido son comunmente fibras de vidrio, aunque pueden usarse otras fibras resistentes al acido. En algunas realizaciones, la estera de refuerzo puede incluir entre aproximadamente el 15-85% de la combinacion de fibras gruesas y microfibras de vidrio, y entre el 15-85% de las fibras componentes. En otra realizacion, la estera de refuerzo puede incluir entre aproximadamente el 40-60% de las fibras de vidrio gruesas, el 20-30% de las microfibras de vidrio, y el 20-30% de las fibras componentes. Las fibras componentes y las microfibras pueden funcionar sinergicamente para absorber el agua y/o la solucion de agua/acido, y por consiguiente, pueden mejorar enormemente la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo. Por ejemplo, las microfibras de vidrio son tfpicamente mas humectables que las fibras de vidrio gruesas. Las microfibras, sin embargo, pueden ser cubiertas u ocultadas por las fibras de vidrio gruesas y/o el aglutinante y, por consiguiente, no expuestas al agua y/o a la solucion de agua/acido.
La adicion de las fibras componentes dentro, o adyacente a una superficie, de la estera de refuerzo puede mejorar enormemente la exposicion del agua y de la solucion de agua/acido a las microfibras de vidrio, permitiendo asf que el agua y/o la solucion de agua/acido accedan a las microfibras de vidrio y sean absorbidas o transportadas a una superficie de la estera para la evaporacion. De esta manera, las microfibras y las fibras componentes funcionan sinergicamente para absorber o transportar el agua y/o la solucion de agua/acido para la eventual evaporacion. La adicion de las microfibras de vidrio a una estera de refuerzo que incluye las fibras gruesas y componentes puede incrementar enormemente la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo.
En algunas realizaciones, el aglutinante que tiene el componente humectable (p.ej., un grupo funcional hidrofilo) puede ser usado para unir una estera de refuerzo que incluye las fibras de vidrio gruesas y las componentes, o que incluye las fibras de vidrio gruesas, las microfibras de vidrio, y las fibras componentes. El componente humectable puede ademas incrementar la humectabilidad de las esteras de refuerzo, tal como proporcionando otra via para el transporte del agua y/o de la solucion de agua/acido y/o incrementando la exposicion del agua y/o de la solucion de agua/acido a las microfibras de vidrio.
En otra realizacion, el componente humectante anadido puede ser una solucion humectable que se anade a la estera de refuerzo. La solucion humectable puede ser anadida a la estera de refuerzo para saturar la estera de
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refuerzo, o para ser dispuesta en al menos una superficie de la estera de refuerzo despues del secado de la solucion humectable. La solucion humectable pude incluir una solucion de almidon, solucion de celulosa, solucion de alcohol de polivinilo, solucion de acido poliacrflico, y similares. La solucion humectable puede ser anadida a la estera despues de que sea formada la estera, tal como revistiendo por inmersion la estera de refuerzo en la solucion humectable, o aplicando la solucion humectable mediante revestimiento por pulverizacion, revestimiento de cortina, y similares. Despues de la aplicacion de la solucion humectable, puede secarse la solucion humectable para proporcionar una via para que se evaporen el agua y/o la solucion de agua/acido. La solucion humectable puede disolverse posteriormente cuando se expone a un entorno acido, tal como el entorno el electrodo de la baterfa, de tal manera que la estera de refuerzo permanece adyacente al electrodo despues de la disolucion de la solucion humectable.
Segun cualquiera de las realizaciones descritas en la presente memoria, la adicion del componente humectante a la estera de refuerzo puede incrementar la humectabilidad de la estera de refuerzo de tal manera que la estera de refuerzo muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 0,5 cm despues de la exposicion al agua durante 10 minutos. La prueba para determinar la altura media de la mecha de agua de la estera de refuerzo puede ser realizada segun el metodo ISO8787. Similarmente, la adicion del componente humectante a la estera de refuerzo puede permitir que la estera de refuerzo muestre una altura media de la mecha de solucion de agua/acido de al menos 0,5 cm despues de la exposicion a la solucion de agua/acido durante 10 minutos. La prueba es similarmente realizada segun el metodo ISO8787. En otras realizaciones, la altura media de la mecha de agua y/o de la solucion de agua/acido puede ser de al menos 0,8 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos. En otras realizaciones, la altura de la mecha de agua o la altura de la mecha de solucion de agua/acido media puede ser mayor de 1 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos. Como se ha descrito brevemente con anterioridad, la adicion de microfibras de vidrio a la estera de refuerzo puede incrementar significativamente la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo de tal manera que se incrementa la altura de la mecha de agua y/o la altura de la mecha de solucion de agua/acido media.
Realizaciones
En referencia ahora a la FIG.1, se ilustra una realizacion de una estera 100 de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una baterfa de plomo-acido (en adelante estera 100 de refuerzo). La estera 100 de refuerzo incluye una pluralidad de fibras de vidrio que pueden ser bien fibras gruesas (p.ej., fibras que tienen un diametro entre aproximadamente 5-30 pm), bien microfibras (p.ej., fibras que tienen un diametro entre aproximadamente 0,015 pm), o bien una combinacion de las fibras gruesas y microfibras como se ha descrito en la presente memoria. La estera 100 de refuerzo incluye tambien un aglutinante resistente al acido que une la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera. La estera 100 de refuerzo incluye ademas un componente humectante que se aplica a la estera 100 de refuerzo para incrementar la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo. La humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera 100 de refuerzo puede incrementarse de tal manera que la estera de refuerzo tiene o muestra una altura de la mecha de agua y/o una altura de la mecha de solucion de agua/acido media de al menos 0,5 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos de acuerdo con una prueba realizada segun el metodo ISO8787. Como se ha descrito anteriormente, el componente humectante es disoluble en una solucion de acido de la baterfa de plomo-acido de tal manera que se pierde una porcion significativa de la estera 100 de refuerzo debido a esta disolucion del componente humectante. En una realizacion, la estera 100 de refuerzo puede perder entre aproximadamente el 5-85% de su masa debido a la disolucion del componente humectante, y pierde mas comunmente entre el 15-50% de su masa.
Como se ha descrito en la presente memoria, en algunas realizaciones el componente humectante puede ser el componente humectable del aglutinante resistente al acido (p.ej., un grupo funcional hidrofilo) o un aglutinante hidrofilo que esta mezclado/combinado con el aglutinante resistente al acido. En otras realizaciones, el componente humectante puede ser una solucion humectable (p.ej., solucion de almidon o celulosa) que es aplicada a la estera 100 de refuerzo de tal manera que la solucion humectable satura la estera 100 de refuerzo o es dispuesta en al menos una superficie de la estera 100 de refuerzo despues de secarse la solucion humectable. En aun otra realizacion, el componente humectante puede ser una pluralidad de fibras componentes (p.ej., celulosa u otras fibras naturales) que estan unidas con la estera 100 de refuerzo. Segun una realizacion, las fibras componentes pueden formar una estera de fibras componentes que esta unida a al menos un lado de la estera 100 de refuerzo de tal manera que la estera 100 de refuerzo comprende una configuracion de estera de dos capas. En otra realizacion, las fibras componentes pueden estar mezcladas con las fibras de vidrio de tal manera que tras formar la estera 100 de refuerzo y las fibras componentes estan enmaranadas con las fibras de vidrio y unidas a ellas. En otras realizaciones, el componente humectante puede ser una combinacion de los componentes humectantes descritos anteriormente (i.e., un aglutinante que tiene un componente humectable, una solucion humectable, y/o una fibra componente).
En una realizacion especffica, la estera 100 de refuerzo incluye una pluralidad de primeras fibras de vidrio que tienen diametros de fibra entre 5-30 pm y una pluralidad de segundas fibras de vidrio que tienen diametros de fibra entre aproximadamente 0,01-5 pm. La adicion de las segundas fibras de vidrio puede incrementar significativamente la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera 100 de refuerzo de tal manera que la estera 100 de refuerzo tiene o muestra una altura media de la mecha de agua y/o una altura media de la mecha de solucion de agua/acido de al menos 1,0 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos de acuerdo con una
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prueba realizada segun el metodo ISO8787. En algunas realizaciones, la estera 100 de refuerzo tiene un grosor de entre 0,1 y 1 mm bajo presion de 10 KPa.
En referencia ahora a la FIG. 2, se ilustra una vista despiezada frontal de una celda 200 de baterfa de plomo-acido. La celda 200 de baterfa de plomo-acido representa una celda usada en bien baterfas de plomo-acido inundadas o bien baterfas de Estera de Vidrio Absorbente (AGM). Cada celda 200 puede proporcionar una fuerza electromotriz (fern) de aproximadamente 2,1 voltios y una baterfa de plomo-acido puede incluir 3 de dichas celdas 200 conectadas en serie para proporcionar una fem de aproximadamente 6,3 voltios o puede incluir 6 de dichas celdas 200 conectadas en serie para proporcionar una fem de aproximadamente 12,6 voltios, y similares. La celda 200 incluye una placa o electrodo 202 positivo y una placa o electrodo 212 negativo separados por el separador 220 de baterfa. El electrodo 202 positivo incluye una rejilla o conductor 206 de material de aleacion de plomo. Un material activo positivo (no mostrado), tal como dioxido de plomo, esta tfpicamente revestido o empastado en la rejilla 206. La rejilla 206 esta tambien acoplada electricamente con un terminal 208 positivo. Una estera 204 de refuerzo, tal como las descritas en la presente memoria, esta acoplada con la rejilla 206 y el material activo positivo. La estera 204 de refuerzo proporciona soporte estructural para la rejilla 206 y el material activo positivo.
Similarmente, el electrodo 212 negativo incluye una rejilla o conductor 216 de material de aleacion de plomo que esta revestido o empastado con un material activo negativo (no mostrado), tal como plomo. La rejilla 216 esta acoplada electricamente con un terminal 218 negativo. Una estera 214 de refuerzo, tal como las descritas en la presente memoria, esta tambien acoplada con la rejilla 216 y el material activo negativo. La estera 214 de refuerzo proporciona soporte estructural para la rejilla 216 y el material activo negativo. En baterfas de plomo-acido de tipo inundadas, el electrodo 202 positivo y el electrodo 212 negativo estan inmersos en un electrolito (no mostrado) que puede incluir una solucion de acido sulfurico y agua. En baterfas de plomo-acido de tipo AGM, el electrolito esta absorbido y mantenido dentro del separador 220 de baterfa. El separador 220 de baterfa esta posicionado entre el electrodo 202 positivo y el electrodo 212 negativo para separar ffsicamente los dos electrodos mientras que permite el transporte ionico, completando por consiguiente un circuito y permitiendo que fluya una corriente electronica entre el terminal 208 positivo y el terminal 218 negativo. El separador 220 tfpicamente incluye tambien una membrana microporosa, que es a menudo una pelfcula polimerica que tiene conductancia despreciable. La pelfcula polimerica puede incluir huecos de micro tamano que permiten el transporte ionico (i.e., transporte de portadores de carga ionica) a traves del separador 220.
Como se ha descrito en la presente memoria, la estera 204 y/o 214 de refuerzo incluye una pluralidad de fibras de vidrio, un aglutinante resistente al acido que une la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera de refuerzo. La estera 204 y/o 214 de refuerzo incluye tambien un componente humectante que es aplicado a la estera de refuerzo para incrementar la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo. La humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera 204 y/o 214 de refuerzo se incrementa de tal manera que la estera de refuerzo tiene o muestra una altura media de la mecha de agua y/o una altura media de la mecha del agua/solucion de al menos 0,5 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos de acuerdo con una prueba realizada segun el metodo ISO8787. El componente humectante es disoluble en una solucion de acido de la celda 200 de tal manera que se pierde una porcion significativa de la estera 204 y/o 214 de refuerzo debido a la disolucion del componente humectante como se ha descrito en la presente memoria.
Como se ha descrito en la presente memoria, el componente humectante puede ser un componente humectable del aglutinante resistente al acido (p.ej., un grupo funcional hidrofilo), un aglutinante hidrofilo que esta mezclado con el aglutinante resistente al acido, el componente humectante puede ser fibras componentes (p.ej., fibras de celulosa o naturales) que estan unidas con las fibras de vidrio de la estera 204 y/o 214 de refuerzo, o el componente humectante puede ser una solucion humectable (p.ej., solucion de almidon o celulosa) que es aplicada a la estera 204 y/o 214 de refuerzo de tal manera que la solucion humectable satura la estera 204 y/o 214 de refuerzo o es dispuesta en al menos una superficie de la estera 204 y/o 214 de refuerzo tras el secado de la solucion humectable. En algunas realizaciones, el componente humectante puede incluir una combinacion de cualquiera de los componentes anteriormente mencionados, tal como una combinacion de fibras de celulosa y un aglutinante resistente al acido que tiene un componente humectable. En una realizacion especffica, las fibras de vidrio de la estera 204 y/o 214 de refuerzo incluyen primeras fibras que tienen diametros de fibra entre aproximadamente 6 pm y aproximadamente 30 pm, o 8pm y aproximadamente 30 pm, y segundas fibras que tienen diametros de fibra entre 0,01 pm y 5 pm.
En referencia ahora a la FIG. 4, se ilustra un proceso 400 para la fabricacion de un electrodo para una baterfa de plomo-acido, tal como una baterfa de plomo-acido de tipo inundada y/o una baterfa de AGM. El proceso puede implicar transportar una rejilla 410 de aleacion de plomo en un transportador hacia un aplicador (p.je., aplicador de pasta de plomo u oxido de plomo) de material activo 430, que aplica o empasta una suspension del material activo 430 a la rejilla 410. La suspension del material activo puede tener un contenido relativamente alto de agua y/o de solucion de agua/acido que necesita ser secado o retirado en algun momento durante la fabricacion del electrodo. Puede posicionarse un rollo 420 de estera de refuerzo debajo de la rejilla 410 de tal manera que se aplica una estera de refuerzo a una superficie inferior de la rejilla 410. La estera de refuerzo puede incluir las fibras de vidrio y el componente humectante como se ha descrito en la presente memoria. En algunas realizaciones, la estera de refuerzo puede tambien incluir una mezcla de fibras gruesas y microfibras de vidrio ademas del componente humectante como se ha descrito en la presente memoria. En algunas realizaciones, puede posicionarse un segundo
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rollo 440 de estera de refuerzo encima de la rejilla 410 de tal manera que se aplica una segunda estera de refuerzo a una superficie superior de la rejilla 410. La segunda estera de refuerzo puede tambien incluir las fibras de vidrio y el componente humectante y/o una mezcla de fibras gruesas y microfibras de vidrio ademas del componente humectante como se ha descrito en la presente memoria. La segunda estera de refuerzo puede ser similar o diferente a la primera estera de refuerzo.
El electrodo o placa 450 resultante puede ser posteriormente cortado a longitud mediante un cortador de placas (no mostrado). El material activo 430 puede ser aplicado a la rejilla 410 y/o a la parte superior e inferior de las esteras, 440 y 420, de refuerzo, de tal manera que el material activo impregna o satura en cierta medida las esteras de refuerzo. El electrodo o placa 450 puede secarse entonces mediante un secador 460 u otro componente del proceso 400. Como se ha descrito en la presente memoria, las esteras, 440 y 420, de refuerzo pueden ayudar en el secado del electrodo o placa 450 absorbiendo el agua y/o la solucion de agua/acido del electrodo o placa 450 para permitir que se evaporen el agua y/o la solucion de agua/acido.
En referencia ahora a la FIG.3, se ilustra una realizacion de un metodo 300 de fabricacion de una estera de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una baterfa de plomo-acido (en adelante estera de refuerzo). En el bloque 310, se proporciona una pluralidad de fibras de vidrio. Las fibras de vidrio pueden ser fibras gruesas, microfibras, o una combinacion de fibras gruesas y microfibras. En el bloque 320, se aplica un aglutinante resistente al acido a la pluralidad de fibras de vidrio para unir la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera de refuerzo. En el bloque 330, se anade un componente humectante a las fibras de vidrio y/o la estera de refuerzo para incrementar la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo. Como se ha descrito en la presente memoria, la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo puede incrementarse de tal manera que la estera de refuerzo tiene o muestra una altura media de la mecha de agua y/o una altura media de la mecha de la solucion de agua/acido de al menos 0,5 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos de acuerdo con la prueba realizada segun el metodo ISO8787.
En algunas realizaciones, el metodo 300 puede ademas incluir exponer la estera de refuerzo a una solucion de acido para disolver el componente humectante. Por ejemplo, despues de que esten montados los componentes de la baterfa (p.ej., el separador, los electrodos/placas, la carcasa de la baterfa, y similares), se introduce una solucion de electrolito de acido en el interior de la baterfa y se cierra y/o se sella la baterfa. La exposicion de la estera de refuerzo a la solucion de electrolito de acido puede disolver el componente humectante. La disolucion del componente humectante puede resultar en que se pierda o se elimine una porcion significativa de la estera de refuerzo como se ha descrito en la presente memoria. Por ejemplo, en algunas realizaciones puede perderse entre aproximadamente el 15-85% de la masa de la estera de refuerzo debido a la disolucion del componente humectante en la solucion de acido. En algunas realizaciones, la estera de refuerzo puede ser expuesta a entre el 15-65% en peso de la solucion de acido.
En algunas realizaciones, la aplicacion del componente humectante incluye aplicar el aglutinante resistente al acido, donde el aglutinante resistente al acido incluye un componente humectable (p.ej., un grupo funcional hidrofilo, una mezcla de aglutinante hidrofila y resistente al acido, y similares) que funciona para incrementar la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de fibras no tejidas. En otra realizacion, la aplicacion del componente humectante incluye aplicar una solucion humectable (p.ej., solucion de almidon o celulosa y similares) a la estera de refuerzo de tal manera de que la solucion humectable satura la estera de refuerzo o es dispuesta en al menos una superficie de la estera de refuerzo tras el secado de la solucion humectable.
En otra realizacion mas, la aplicacion del componente humectante incluye unir una pluralidad de fibras componentes (p.ej., fibras de celulosa y similares) con la pluralidad de fibras de vidrio de la estera de refuerzo. En tales realizaciones, la estera de refuerzo puede incluir entre aproximadamente el 40-95% de las fibras de vidrio y el 5-50% de las fibras de celulosa, y mas comunmente entre aproximadamente el 10-30% de las fibras de celulosa. En una realizacion especffica, la estera de refuerzo puede incluir entre aproximadamente el 40-60% de las fibras de vidrio y el 40-60% de las fibras de celulosa. En otras realizaciones adicionales, la aplicacion del componente humectante puede incluir la aplicar cualquier combinacion de los componentes humectantes descritos en la presente memoria, tales como las fibras componentes, la solucion humectable, y/o el aglutinante resistente al acido que tiene un componente humectable.
En algunas realizaciones, la pluralidad de fibras de vidrio puede incluir primeras fibras de vidrio que tienen diametros de fibra entre aproximadamente 8 pm y aproximadamente 30 pm. En tales realizaciones, el metodo 300 puede incluir ademas proporcionar una pluralidad de segundas fibras de vidrio que tienen diametros de fibra entre aproximadamente 0,01 pm y aproximadamente 5 pm y unir la pluralidad de segundas fibras de vidrio con las primeras fibras de vidrio mediante el aglutinante resistente al acido. La adicion de las segundas fibras de vidrio puede incrementar la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo de tal manera que la estera de refuerzo tiene o muestra una altura media de la mecha de agua y/o una altura media de la mecha de solucion de agua/acido de al menos 1,0 cm despues de la exposicion a la respectiva solucion durante 10 minutos de acuerdo con la prueba realizada segun el metodo ISO8787. En algunas realizaciones, las fibras componentes (p.ej., fibras de celulosa y similares) pueden estar unidas con la pluralidad de primeras fibras de vidrio y la pluralidad de segundas fibras de vidrio. En tales realizaciones, la estera de refuerzo puede incluir entre aproximadamente el 40-80% de las primeras fibras de vidrio, el 10-50% de las segundas fibras de vidrio, y el 5-40% de las fibras de celulosa. En otra
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realizacion, la estera de refuerzo puede incluir entre aproximadamente el 40-50% de las primeras fibras de vidrio, el 20-30% de las segundas fibras de vidrio, y el 20-30% de las fibras de celulosa.
Ejemplos
Se fabricaron varias esteras de refuerzo de acuerdo con las realizaciones descritas en la presente memoria y se probaron para determinar la humectabilidad/capacidad de absorcion de las esteras. Las pruebas de humectabilidad/capacidad de absorcion fueron realizadas segun el metodo ISO8787. Las esteras fueron expuestas a tanto una solucion de agua como a una solucion de agua/acido donde la concentracion de acido sulfurico era aproximadamente del 40%. Los resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 1 a continuacion.
Tabla 1: Estera de Refuerzo de Muestra
ID de Muestra
Descripcion de la muestra Aglutinante Altura media de la absorcion de agua despues de 10min (cm) Desviacion Estandar Altura media de la absorcion (40%) de acido despues de 10 min (cm) Desviacion Estandar
Control
100% fibras de vidrio gruesas RHOPLEX™ HA-16 0,0 0 0,0 0,0
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50% 1,905cm (%") K249 T, 50% celulosa RHOPLEX™ HA-16 0,8 0,15 1,2 0,12
2
50% 1,905cm (%") K249 T, 50% celulosa Hycar® FF 26903 0,9 0,15 0,9 0,15
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50% 1,905cm (%") K249 T, 25% celulosa, 25% 206-253 Hycar® FF 26903 2,7 0,05 1,9 0,25
Se fabrico y se probo tambien una estera de control para proporcionar una comparacion o punto de referencia para las otras esteras probadas. La estera de control incluye el 100% de fibras de vidrio gruesas (fibras de vidrio de T) que tienen una longitud de fibra media de aproximadamente 1,905 cm (%") y un diametro de fibra medio de aproximadamente 13 pm. Se unieron juntas las fibras de vidrio con un aglutinante resistente al acido vendido por Dow Chemical bajo el nombre comercial RHOPLEX™ HA-16. El aglutinante resistente al acido fue aplicado para tener una perdida por ignicion (LOI) de aproximadamente el 20%. La estera de control mostro una altura media de la absorcion del agua y una altura media de la absorcion del acido de aproximadamente 0,0 cm despues de la exposicion a las respectivas soluciones durante 10 minutos. Expresado de manera diferente, la estera de control no mostro en esencia ninguna humectabilidad/capacidad de absorcion.
Se fabrico una primera estera (i.e. ID de muestra 1) para incluir aproximadamente el 50% de fibras de vidrio gruesas que tienen una longitud de fibra media de aproximadamente 1,905 cm (%") y un diametro de fibra medio de aproximadamente 13 pm y para incluir el 50% de fibras de celulosa que tienen una longitud de fibra media de aproximadamente 2,40 mm. Las fibras de celulosa fueron hechas a partir de una suspension de pasta remojando previamente un carton Kraft en agua (p.ej., carton Kraft Kamloops Chinook fabricado por Domtar) y agitando el carton Kraft previamente remojado en agua durante al menos 10 minutos. La suspension de pasta de fibras de celulosa fue entonces combinada con las fibras de vidrio. Se unieron las fibras de vidrio gruesas y las fibras de celulosa juntas con el aglutinante RHOPLEX™ para tener una LOI de aproximadamente el 20%. La primera estera mostro una altura media de la absorcion del agua de aproximadamente 0,8 cm con una desviacion estandar de 0,15 despues de la exposicion a la solucion de agua durante 10 minutos. La primera estera mostro tambien una altura media de la absorcion de la solucion de agua/acido de aproximadamente 1,2 cm con una desviacion estandar de 0,12 despues de la exposicion a la solucion de agua/acido durante 10 min.
Se fabrico una segunda estera (i.e. ID de muestra 2) para incluir aproximadamente el 50% de fibras de vidrio gruesas y el 50% de fibras de celulosa que tienen propiedades de fibra similares a la primera estera. Se unieron juntas las fibras de vidrio gruesas y las fibras de celulosa con un aglutinante resistente al acido vendido por Lubrizol bajo el nombre comercial Hycar® FF 26903. Se aplico el aglutinante para tener una LOI de aproximadamente el 20%. La segunda estera mostro una altura media de la absorcion de agua de aproximadamente 0,9 cm con una desviacion estandar de 0,15 despues de la exposicion a la solucion de agua durante 10 minutos. La segunda estera mostro tambien una altura media de la absorcion de solucion de agua/acido de aproximadamente 0,9 cm con una desviacion estandar de 0,15 despues de la exposicion a la solucion de agua/acido durante 10 minutos.
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Se fabrico una tercera estera (i.e. ID de muestra 3) para incluir aproximadamente el 50% de fibras de vidrio gruesas y el 25% de fibras de celulosa que tienen propiedades de fibra similares a la primera y la segunda esteras. La tercera estera inclufa tambien aproximadamente el 25% de microfibras de vidrio que tienen un diametro de fibra medio de aproximadamente 0,76 pm (i.e. fibras de Johns Manville 206-253). Se unieron juntas las fibras de vidrio gruesas, las microfibras de vidrio, y las fibras de celulosa con el aglutinante Hycar® para tener una LOI de aproximadamente el 20%. La tercera estera mostro una altura media de la absorcion de agua de aproximadamente 2,7 cm con una desviacion estandar de 0,05 despues de la exposicion a la solucion de agua durante 10 minutos. La tercera estera mostro tambien una altura media de la absorcion de solucion de agua/acido de aproximadamente 1,9 cm con una desviacion estandar de 0,25 despues de la exposicion a la solucion de agua/acido durante 10 min.
Como se muestra en los resultados de las pruebas anteriores, la adicion del componente humectante a la estera de refuerzo, que en este caso inclufa fibras de celulosa, incremento significativamente la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo. Ademas, la inclusion de microfibras de vidrio en la estera de refuerzo ademas del componente humectante incremento significativamente la humectabilidad/capacidad de absorcion de la estera de refuerzo mas alla de lo que mostro anadiendo solo el componente humectante.
Habiendo descrito diversas realizaciones, sera reconocido por aquellos expertos en la tecnica que pueden usarse diversas modificaciones, construcciones alternativas, y equivalentes sin desviarse del alcance de la invencion. Adicionalmente, no se han descrito un numero de procesos y elementos bien conocidos para evitar oscurecer innecesariamente la presente invencion. Por lo tanto, la descripcion anterior no debe tomarse como limitativa del alcance de la invencion.
Donde se proporciona un intervalo de valores, se entiende que cada valor intermedio, a la decima de la unidad del lfmite inferior a menos que el contexto dicte claramente lo contrario, entre los lfmites superior e inferior de ese intervalo esta tambien especfficamente descrito. Cada intervalo mas pequeno entre cualquier valor establecido o valor intermedio en un intervalo establecido y cualquier otro valor establecido o intermedio en ese intervalo establecido esta abarcado. Los lfmites superior e inferior de estos intervalos mas pequenos pueden ser independientemente incluidos o excluidos en el intervalo, y cada intervalo donde cualquiera, ninguno o ambos lfmites estan incluidos en los intervalos mas pequenos esta tambien abarcado dentro de la invencion, sujeto a cualquier lfmite excluido especfficamente en el intervalo establecido. Donde el intervalo establecido incluye uno o ambos lfmites, los intervalos que excluyen cualquiera o ambos de esos lfmites incluidos estan tambien incluidos.
Como se emplea en la presente memoria y en las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular “un”, “una”, “el” y “la” incluyen referentes plurales a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. Por consiguiente, por ejemplo, la referencia a “un proceso” incluye una pluralidad de tales procesos y la referencia a “el dispositivo” incluye referencia a uno o mas dispositivos y equivalentes de los mismos conocidos para aquellos expertos en la tecnica, y asf sucesivamente.
Tambien, las palabras “comprende”, “comprendiendo”, “incluyen”, “incluyendo” e “incluye” cuando se usan en esta especificacion y en las siguientes reivindicaciones estan destinadas a especificar la presencia de caracterfsticas, enteros, componentes, o pasos expuestos, pero no impiden la presencia o adicion de una o mas de otras caracterfsticas, enteros, componentes, pasos, acciones, o grupos.

Claims (21)

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    1. Una estera de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una baterfa de plomo-acido, comprendiendo la estera de fibras no tejidas:
    una pluralidad de fibras de vidrio;
    un aglutinante resistente al acido que une la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera de fibras no tejidas; y un componente humectante aplicado a la estera de fibras no tejidas para incrementar la humectabilidad de la estera de fibras no tejidas de tal manera que la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 0,5 cm despues de la exposicion al agua durante 10 minutos realizada segun el metodo ISO8787, en donde el componente humectante es disoluble en una solucion de acido de la baterfa de plomo-acido de tal manera que se pierde una porcion significativa de la estera de fibras no tejidas debido a la disolucion del componente humectante.
  2. 2. La estera de fibras no tejidas de la reivindicacion 1, en donde el componente humectante comprende un grupo funcional hidrofilo del aglutinante resistente al acido.
  3. 3. La estera de fibras no tejidas de la reivindicacion 1, en donde el componente humectante comprende un aglutinante hidrofilo que esta mezclado o combinado con el aglutinante resistente al acido, en donde el aglutinante hidrofilo es disoluble en acido,
  4. 4. La estera de fibras no tejidas de la reivindicacion 1, en donde el componente humectante comprende una pluralidad de fibras de celulosa que estan unidas con la estera de fibras no tejidas, preferiblemente dichas fibras de celulosa forman una estera de fibras de celulosa que esta unida a al menos un lado de la estera de fibras no tejidas o dichas fibras de celulosa estan enmaranadas con las fibras de vidrio para formar la estera de fibras no tejidas.
  5. 5. La estera de fibras no tejidas de la reivindicacion 1, en donde el componente humectante comprende una solucion de almidon que es aplicada a la estera de fibras no tejidas de tal manera que la solucion de almidon satura la estera de fibras no tejidas o es dispuesta en al menos una superficie de la estera de fibras no tejidas.
  6. 6. La estera de fibras no tejidas de la reivindicacion 1, en donde la porcion significativa de la estera de fibras no tejidas que se pierde debido a la disolucion del componente humectante comprende entre el 5-85% de la masa de la estera de fibras no tejidas.
  7. 7. La estera de fibras no tejidas de la reivindicacion 1, en donde la pluralidad de fibras de vidrio comprende primeras fibras de vidrio que tienen diametros de fibra entre 8 pm y 30 pm, y en donde la estera no tejida comprende ademas una pluralidad de segundas fibras de vidrio que estan enmaranadas con las primeras fibras de vidrio, en donde las segundas fibras de vidrio tienen diametros de fibra entre 0,01 pm y 5 pm, y en donde la adicion de las segundas fibras de vidrio incrementa la humectabilidad de la estera de fibras no tejidas de tal manera que la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 1,0 cm despues de la exposicion al agua durante 10 minutos realizada segun el metodo ISO8787.
  8. 8. La estera de fibras no tejidas de la reivindicacion 1, en donde la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de solucion de acido de al menos 0,5 cm despues de la exposicion a la solucion de acido durante 10 minutos realizada segun el metodo ISO8787.
  9. 9. La estera de fibras no tejidas de la reivindicacion 1, en donde la baterfa de plomo-acido comprende una baterfa de Estera de Vidrio Absorbente (AGM) o una baterfa inundada.
  10. 10. Un metodo de fabricacion de una estera de fibras no tejidas para reforzar una placa o electrodo de una baterfa de plomo-acido, comprendiendo el metodo:
    proporcionar una pluralidad de fibras de vidrio;
    aplicar un aglutinante resistente al acido a la pluralidad de fibras de vidrio para unir la pluralidad de fibras de vidrio juntas para formar la estera de fibras no tejidas; y
    aplicar un componente humectante a la estera de fibras no tejidas para incrementar la humectabilidad de la estera de fibras no tejidas de tal manera que la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 0,5 cm despues de la exposicion al agua durante 10 minutos realizada segun el metodo ISO8787.
  11. 11. El metodo de la reivindicacion 10, que comprende ademas exponer la estera de fibras no tejidas a una solucion de acido para disolver el componente humectante, en donde se pierde una porcion significativa de la estera de fibras no tejidas debido a la disolucion del componente humectante, preferiblemente la porcion de la estera de fibras no tejidas que se pierde debido a la disolucion del componente humectante comprende entre el 5-85% de la masa de la estera de fibras no tejidas.
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    40
    45
  12. 12. El metodo de la reivindicacion 11, en donde la estera de fibras no tejidas es expuesta a entre el 15-65% en peso de la solucion de acido.
  13. 13. El metodo de la reivindicacion 10, en donde la aplicacion del componente humectante comprende aplicar el aglutinante resistente al acido, incluyendo el aglutinante resistente al acido un grupo funcional hidrofilo que funciona como el componente humectante para incrementar la humectabilidad de la estera de fibras no tejidas.
  14. 14. El metodo de la reivindicacion 10, en donde la aplicacion del componente humectante comprende unir una pluralidad de fibras de celulosa con la pluralidad de fibras de vidrio de la estera de fibras no tejidas, preferiblemente la estera de fibras no tejidas comprende entre el 40-60% de las fibras de vidrio y el 40-60% de las fibras de celulosa.
  15. 15. El metodo de la reivindicacion 10, en donde la aplicacion del componente humectante comprende aplicar una solucion de almidon a la estera de fibras no tejidas de tal manera que la solucion de almidon satura la estera de fibras no tejidas o es dispuesta en al menos una superficie de la estera de fibras no tejidas.
  16. 16. El metodo de la reivindicacion 10, en donde la pluralidad de fibras de vidrio comprende primeras fibras de vidrio que tienen diametros de fibra entre 8 pm y 30 pm y en donde el metodo comprende ademas:
    proporcionar una pluralidad de segundas fibras de vidrio que tienen diametros de fibra entre 0,01 pm y 5 pm; y
    unir la pluralidad de segundas fibras de vidrio con las primeras fibras de vidrio mediante el aglutinante resistente al acido, en donde la adicion de las segundas fibras de vidrio incrementa la humectabilidad de la estera de fibras no tejidas de tal manera que la estera de fibras no tejidas tiene o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 1,0 cm despues de la exposicion al agua durante 10 minutos realizada segun el metodo ISO8787, preferiblemente el componente humectante comprende fibras de celulosa que estan unidas con la pluralidad de primeras fibras de vidrio y la pluralidad de segundas fibras de vidrio, y en donde la estera de fibras no tejidas comprende entre el 40-80% de las primeras fibras de vidrio, el 10-50% de las segundas fibras de vidrio, y el 5-40% de las fibras de celulosa.
  17. 17. Una baterfa de plomo-acido de Estera de Vidrio Absorbente (AGM) que comprende: una placa o electrodo positivo;
    una placa o electrodo negativo;
    un separador que esta dispuesto entre la placa positiva y la placa negativa para asilar electricamente las placas positiva y negativa;
    un electrolito que esta absorbido dentro del separador; y
    una estera de fibras no tejidas que esta situada adyacente a cualquiera o a ambas de la placa positiva o la placa negativa para reforzar la placa positiva o la placa negativa, en donde la estera de fibras no tejidas comprende:
    una pluralidad de fibras de vidrio;
    un aglutinante resistente al acido que une juntas la pluralidad de las fibras de vidrio para formar la estera de fibras no tejidas; y un componente humectante aplicado a la estera de fibras no tejidas para incrementar la humectabilidad de la estera de fibras no tejidas de tal manera que la estera de fibras no tejidas comprende o muestra una altura media de la mecha de agua de al menos 0,5 cm despues de la exposicion al agua durante 10 minutos realizada segun el metodo ISO8787, en donde el componente humectante es disoluble en una solucion de acido de la baterfa de plomo-acido de tal manera que se pierde una porcion significativa de la estera de fibras no tejidas debido a la disolucion del componente humectante.
  18. 18. La baterfa de plomo-acido de AGM de la reivindicacion 17, en donde el componente humectante comprende un grupo funcional hidrofilo del aglutinante resistente al acido.
  19. 19. La baterfa de plomo-acido de AGM de la reivindicacion 17, en donde el componente humectante comprende una pluralidad de fibras de celulosa que estan unidas con la estera de fibras no tejidas.
  20. 20. La baterfa de plomo-acido de AGM de la reivindicacion 17, en donde el componente humectante comprende una solucion de almidon que es aplicada a la estera de fibras no tejidas de tal manera que la solucion de almidon satura la estera de fibras no tejidas o es dispuesta en al menos una superficie de fibra no tejida.
  21. 21. La baterfa de plomo-acido de AGM de la reivindicacion 17, en donde las fibras de vidrio comprenden primeras fibras que tienen diametros de fibra entre 8 pm y 30 pm o segundas fibras que tienen diametros de fibra entre 0,01 pm y 5 pm.
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