ES2712693T3 - Alfombrilla hecha de una combinación de fibras de vidrio gruesas y microfibras de vidrio usada como separador en una batería de plomo-ácido - Google Patents

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Abstract

Un separador de alfombrilla de vidrio absorbido (AGM) para una batería de plomo-ácido, que comprende: una alfombrilla de fibras no tejidas posicionable entre los electrodos de una batería para aislar eléctricamente los electrodos, alfombrilla de fibras no tejidas que comprende: una pluralidad de fibras finas enmarañadas, pluralidad de fibras finas enmarañadas que comprende fibras que tienen un diámetro de fibra de entre 0,05 y 5 micrómetros; una pluralidad de fibras gruesas mezcladas con la pluralidad de fibras finas enmarañadas, pluralidad de fibras gruesas que comprende fibras que tienen un diámetro de fibra de entre 8 y 20 micrómetros; y un aglutinante resistente a los ácidos que acopla la pluralidad de fibras finas enmarañadas con la pluralidad de fibras gruesas para formar la alfombrilla de fibras no tejidas; en donde la alfombrilla de fibras no tejidas comprende (a) 60 por ciento en peso o más de las fibras de vidrio finas, 40 por ciento en peso o menos de las fibras de vidrio gruesas, unas en relación a otras, y (b) 0,5 a 15% en peso del aglutinante resistente a los ácidos, y teniendo dicha alfombrilla de fibras no tejidas un espesor de 0,381 a 2,03 mm (0,015 pulgadas a 0,08 pulgadas).

Description

DESCRIPCION
Alfombrilla hecha de una combinacion de fibras de vidrio gruesas y microfibras de vidrio usada como separador en una batena de plomo-acido
Antecedentes de la invencion
Se usan alfombrillas separadoras en las batenas para separar ffsicamente y aislar electricamente los electrodos positivo y negativo de la batena para impedir un cortocircuito electrico no deseado. Dado que los separadores deben ser capaces de resistir el severo entorno qmmico dentro de una batena, los separadores de batena tipicamente son resistentes qmmicamente al electrolito usado en las batenas, que en las batenas de plomo-acido es a menudo acido sulfurico. Actualmente, hay varios tipos de separadores de batenas diferentes, que se corresponden con un tipo espedfico de batena. Por ejemplo, las batenas de plomo-acido inundadas (es decir, batenas de plomo-acido en las que esta dispersado acido sulfurico lfquido por toda la celda) usan tfpicamente un separador que incluye fibras de vidrio que tienen un tamano de diametro de fibra relativamente grande. El electrolito en tales batenas (p.ej., acido sulfurico) permanece generalmente en forma lfquida durante el uso de la batena, y puede fluir a traves de la batena y/o fuera de la batena si se desarrolla una grieta o fuga.
Otro tipo de batena es una batena de plomo-acido regulada por valvula (VRLA), que incluye tfpicamente un electrolito inmovilizado (p.ej., acido sulfurico). El electrolito inmovilizado puede estar en forma de gel, y puede permanecer en la batena incluso si se desarrolla una grieta en la cubierta o carcasa de la batena. Las batenas VRLA pueden usar una alfombrilla separadora (p.ej., una alfombrilla de vidrio absorbido (AGM)) que tiene fibras relativamente finas, tales como, por ejemplo, fibras de vidrio que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 3-5 micrometros. Las alfombrillas de fibras de vidrio finas pueden tener una alta area de superficie, que permite a las alfombrillas absorber y/o retener el electrolito de la batena (p.ej., acido sulfurico). La absorcion y/o retencion del electrolito puede ser debida a efectos capilares. La absorcion y/o retencion del electrolito puede aumentar segun disminuye el diametro de la fibra de vidrio, debido a un aumento en el area de superficie de la alfombrilla separadora. Usar fibras de vidrio de diametro mas pequeno, sin embargo, puede aumentar la dificultad para unir las fibras de vidrio entre sf, y/o puede dar como resultado una alfombrilla de fibras unidas debilmente. Para unir apropiadamente las fibras de vidrio de diametro pequeno, puede ser necesaria una cantidad aumentada de aglutinante (tfpicamente menos que 5% de la alfombrilla en peso). La cantidad aumentada de aglutinante puede afectar negativamente a la porosidad de la AGM. Por ejemplo, muchas alfombrillas AGM se configuran para tener una porosidad de aproximadamente 90%. El aglutinante aumentado puede bloquear o taponar los poros en la alfombrilla, y disminuir de este modo la porosidad de la alfombrilla. Algunas alfombrillas AGM convencionales no usan un aglutinante, y tienen un contenido de 95% o mayor de fibras finas (p.ej., 3-5 micrometros). La alfombrilla de fibras resultante puede ser propensa a la puncion, debido a crecimiento de dendritas, desplazamiento del electrodo debido a fuerzas vibracionales, y similares. Por tanto, estas alfombrillas pueden ser relativamente debiles y/o caras de fabricar.
Breve compendio de la invencion
Las realizaciones de la invencion descrita en la presente memoria proporcionan separadores de batena y metodos para proporcionar o fabricar separadores de batena. Segun una realizacion, se proporciona un separador de batena para una batena de plomo-acido. El separador de batena incluye una alfombrilla de fibras no tejidas que es posicionable entre los electrodos de una batena para aislar electricamente los electrodos. La alfombrilla de fibras no tejidas incluye una pluralidad de fibras finas enmaranadas que tienen diametros de fibra de entre aproximadamente 0,05 y 5 micrometros. La alfombrilla de fibras no tejidas tambien incluye una pluralidad de fibras gruesas que estan mezcladas con la pluralidad de fibras finas enmaranadas. La pluralidad de fibras gruesas incluye fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 8 y 20 micrometros. La alfombrilla de fibras no tejidas incluye ademas un aglutinante resistente a los acidos que acopla la pluralidad de fibras finas enmaranadas con la pluralidad de fibras gruesas para formar la alfombrilla de fibras no tejidas. La fibra no tejida incluye 60 por ciento o mas de las fibras finas, 40 por ciento o menos de las fibras gruesas, y 0,5 a 15% del aglutinante resistente a los acidos, y dicha alfombrilla de fibras no tejidas tiene un espesor de 0,381 a 2,03 mm (0,015 a 0,08 pulgadas).
En algunas realizaciones, puede mezclarse una pluralidad de fibras polimericas con la pluralidad de fibras finas enmaranadas y la pluralidad de fibras gruesas. En tales realizaciones, la alfombrilla de fibras no tejidas puede incluir entre aproximadamente 0,1 y 15% de la pluralidad de fibras polimericas. En algunas realizaciones, las fibras finas pueden tener diametros de fibra de 1 micrometro o menos. En algunas realizaciones, las fibras gruesas pueden tener diametros de fibra entre aproximadamente 10 micrometros y aproximadamente 20 micrometros.
En algunas realizaciones, la alfombrilla de fibras no tejidas puede incluir adicionalmente una alfombrilla de fibras adicional que esta dispuesta sobre una superficie de la alfombrilla de fibras no tejidas. La alfombrilla de fibras adicional puede incluir una pluralidad de las fibras gruesas que refuerza la alfombrilla de fibras no tejidas. En algunas realizaciones, la pluralidad de fibras gruesas puede disponerse con respecto a la pluralidad de fibras finas enmaranadas para formar una pluralidad de hebras (p.ej., astilla) sobre una primera superficie de una alfombrilla formada por la pluralidad de fibras finas enmaranadas, en donde la pluralidad de hebras se extiende desde cerca de una primera cara de la alfombrilla hacia una cara opuesta de la alfombrilla. En algunas realizaciones, la alfombrilla de fibras no tejidas puede incluir una segunda pluralidad de fibras finas enmaranadas que forman una alfombrilla de fibras adicional. En tales realizaciones, la alfombrilla de fibras adicional puede disponerse sobre una superficie de la alfombrilla de fibras no tejidas con la pluralidad de fibras gruesas dispuesta sobre al menos una superficie de la alfombrilla de fibras adicional.
En algunas realizaciones, el aglutinante puede ser resistente al acido sulfurico y simultaneamente humedecible por acido sulfurico. Una eleccion apropiada de aglutinantes puede incluir aglutinantes en emulsion o disolucion a base de acnlico. En algunas realizaciones, la alfombrilla de fibras no tejidas puede prepararse por medio de una maquina colocada en humedo usando agua de proceso (agua blanca) que tiene un pH mayor que aproximadamente 4. Debido a la no utilizacion de agua acidificada, este procedimiento puede ser mas sencillo, mas seguro y menos caro en comparacion con un procedimiento tfpico para preparar separadores AGM. En algunas realizaciones, la alfombrilla de fibras no tejidas tiene una fuerza de capilaridad, o subida capilar, definida por ISO 8787, de aproximadamente 0,2-10 cm en menos que 10 min. En otras realizaciones, la fuerza de capilaridad, o subida capilar, de la alfombrilla de fibras no tejidas es 1-10 cm, y mas habitualmente 3-10 cm, en menos de 10 min.
Segun otra realizacion, se proporciona un separador de batena. El separador de batena incluye una pluralidad de primeras fibras que forman una primera alfombrilla de fibras. La pluralidad de primeras fibras incluye fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 0,05 y 5 micrometros para permitir que la primera alfombrilla de fibras absorba un electrolito de la batena. El separador de batena tambien incluye una pluralidad de segundas fibras que estan dispuestas sobre al menos una superficie de la primera alfombrilla de fibras. La pluralidad de segundas fibras incluye fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 8 y 20 micrometros. La pluralidad de segundas fibras puede estar dispuesta sobre una o mas superficies de la primera alfombrilla de fibras para formar una pluralidad de hebras que se extienden entre un primer borde de la primera alfombrilla de fibras y un segundo borde de la primera alfombrilla de fibras opuesto al primer borde.
En algunas realizaciones, la pluralidad de hebras puede extenderse sustancialmente desde el primer borde de la primera alfombrilla de fibras hasta el segundo borde de la primera alfombrilla de fibras. En algunas realizaciones, el separador de batena puede incluir ademas una segunda alfombrilla de fibras que incluye fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 0,05 y 5 micrometros que permite a la segunda alfombrilla de fibras absorber el electrolito. La segunda alfombrilla de fibras puede disponerse sobre una superficie de la primera alfombrilla de fibras de tal modo que la pluralidad de hebras se dispone entre la primera alfombrilla de fibras y la segunda alfombrilla de fibras.
En algunas realizaciones, la pluralidad de segundas fibras puede disponerse sobre una primera superficie de la primera alfombrilla de fibras y una segunda superficie de la primera alfombrilla de fibras opuesta a la primera superficie para formar una pluralidad de hebras sobre tanto la primera superficie como la segunda superficie. Las hebras sobre la primera superficie y la segunda superficie pueden extenderse entre el primer borde de la primera alfombrilla de fibras y el segundo borde de la primera alfombrilla de fibras. En algunas realizaciones, la pluralidad de hebras puede disponerse para tener un espaciado de entre 0 pm y aproximadamente 10 mm entre hebras adyacentes, y mas habitualmente aproximadamente 5 pm y aproximadamente 10 mm. En algunas realizaciones, la pluralidad de hebras puede ser una pluralidad de primeras hebras y la pluralidad de segundas fibras puede disponerse adicionalmente sobre la una o mas superficies de la primera alfombrilla de fibras para formar una segunda pluralidad de hebras que se extienden entre un tercer borde de la primera alfombrilla de fibras y un cuarto borde de la primera alfombrilla de fibras opuesto al tercer borde. En tales realizaciones, la segunda pluralidad de hebras puede ser aproximadamente ortogonal a la primera pluralidad de hebras.
Segun otra realizacion, se proporciona un metodo para proporcionar un separador de batena. El metodo incluye proporcionar una pluralidad de primeras fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 0,05 y 5 micrometros y mezclar una pluralidad de segundas fibras con la pluralidad de primeras fibras. La pluralidad de segundas fibras incluye fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 8 y 20 micrometros. El metodo tambien incluye aplicar un aglutinante resistente a los acidos a las fibras mezcladas para acoplar la pluralidad de primeras fibras con la pluralidad de segundas fibras y formar de este modo una alfombrilla de fibras no tejidas reforzada que es capaz de absorber un electrolito de una batena. La fibra no tejida incluye 60 por ciento o mas de las primeras fibras, 40 por ciento o menos de las segundas fibras, y 0,5 a 15% del aglutinante resistente a los acidos.
En algunas realizaciones, el metodo puede incluir ademas mezclar una pluralidad de fibras polimericas con la pluralidad de primeras fibras y la pluralidad de segundas fibras. En tales realizaciones, la alfombrilla de fibras no tejidas puede incluir entre aproximadamente 0,1 y 15% de la pluralidad de fibras polimericas. En algunas realizaciones, el metodo puede incluir adicionalmente: proporcionar una segunda alfombrilla que comprende una pluralidad de las primeras fibras y acoplar la segunda alfombrilla con la alfombrilla de fibras no tejidas para que la pluralidad de segundas fibras se disponga entre la alfombrilla de fibras no tejidas y la segunda alfombrilla.
En algunas realizaciones, el metodo puede incluir adicionalmente disponer la pluralidad de segundas fibras sobre una superficie de una alfombrilla formada a partir de la pluralidad de primeras fibras para formar una pluralidad de hebras sobre la superficie de la alfombrilla que se extienden entre un primer borde de la alfombrilla y un segundo borde de la alfombrilla opuesto al primer borde. En tales realizaciones, la pluralidad de hebras puede disponerse sobre la superficie de la alfombrilla para tener un espaciado de entre aproximadamente 5 pm y aproximadamente 10 mm entre hebras adyacentes.
Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion se describe en conjuncion con las figuras adjuntas:
La Fig. 1 ilustra diversos elementos de una batena segun una realizacion de la invencion.
La Fig. 2A ilustra un separador de batena reforzado que incluye una mezcla de fibras finas y gruesas segun una realizacion de la invencion.
La Fig. 2B ilustra un separador de batena que incluye una capa de refuerzo segun una realizacion de la invencion. La Fig. 3 ilustra un separador de batena que incluye una alfombrilla de fibras finas dispuesta entre dos capas de refuerzo segun una realizacion de la invencion.
La Fig. 4 ilustra un separador de batena que incluye una capa de refuerzo dispuesta entre dos alfombrillas de fibras finas segun una realizacion de la invencion.
Las Figs. 5A-5C ilustran diversos separadores de batena que incluyen una capa o capas de refuerzo segun una realizacion de la invencion.
La Fig. 6 ilustra un metodo para proporcionar un separador de batena que tiene una capa reforzada segun una realizacion de la invencion.
La Fig. 7 ilustra otro metodo para proporcionar un separador de batena que tiene una capa reforzada segun una realizacion de la invencion.
La Fig. 8 es un grafico que ilustra la mejora de la resistencia a la traccion en la direccion transversal a la maquina frente a la perdida en porcentaje de ignicion segun una realizacion de la invencion.
La Fig. 9 es un grafico que ilustra la mejora de la resistencia a la puncion frente a la perdida en porcentaje de ignicion del aglutinante segun una realizacion de la invencion.
En las figuras adjuntas, los componentes y/o rasgos similares pueden tener la misma etiqueta de referencia numerica. Ademas, diversos componentes del mismo tipo pueden distinguirse mediante la etiqueta de referencia seguida de una letra que distingue entre los componentes y/o rasgos similares. Si solo se usa la primera etiqueta de referencia numerica en la memoria descriptiva, la descripcion es aplicable a cualquiera de los componentes y/o rasgos similares que tienen la misma primera etiqueta de referencia numerica, independientemente de la letra sufijo.
Descripcion detallada de la invencion
La siguiente descripcion proporciona solo realizaciones ilustrativas, y no se pretende limitar el alcance, aplicabilidad o configuracion de la descripcion. Mas bien, la siguiente descripcion de las realizaciones ilustrativas proporcionara a los expertos en la tecnica una descripcion habilitadora para implementar una o mas realizaciones ilustrativas. Se entiende que pueden hacerse diversos cambios en la funcion y disposicion de elementos sin apartarse del espmtu y alcance de la invencion expuestos en las reivindicaciones adjuntas.
Se dan detalles espedficos en la siguiente descripcion para proporcionar una comprension total de las realizaciones. Sin embargo, un experto habitual en la tecnica entendera que las realizaciones pueden ser llevadas a la practica sin estos detalles espedficos. Tambien, se apunta que pueden describirse realizaciones individuales como un procedimiento que se representa como una grafica de flujo, un diagrama de flujo, un diagrama de flujo de datos, un diagrama de estructuras o un diagrama de bloques. Aunque una grafica de flujo puede describir las operaciones como un procedimiento secuencial, muchas de las operaciones pueden realizarse en paralelo o al mismo tiempo. Ademas, el orden de las operaciones puede redisponerse. Un procedimiento puede terminar cuando sus operaciones se completan, pero podna tener etapas adicionales no discutidas o incluidas en una figura. Ademas, no todas las operaciones en algun procedimiento descrito particularmente pueden ocurrir en todas las realizaciones. Un procedimiento puede corresponder a un metodo, una funcion, un procedimiento, una subrutina, un subprograma, etc. La descripcion de la presente memoria usa los terminos “fibras finas” y “fibras gruesas” para describir de manera general fibras que tienen diametros de fibra diferentes unas en relacion a otras. La referencia a fibras finas significa de manera general que tales fibras tienen diametros de fibra mas pequenos que las fibras gruesas descritas, que en algunas realizaciones pueden ser aproximadamente 5 micrometros o menos. Asimismo, la referencia a fibras gruesas significa de manera general que tales fibras tienen diametros de fibra mas grandes que las fibras finas descritas, que en algunas realizaciones pueden ser aproximadamente 5 micrometros o mas grandes. El uso de los terminos “finas” o “gruesas” no implica otras caractensticas de las fibras mas alla de los tamanos relativos de las fibras, a menos que se describan esas otras caractensticas.
Las realizaciones de la invencion proporcionan separadores de batena y metodos para proporcionar o fabricar separadores de batena. El separador de batena incluye una alfombrilla de fibras que incluye fibras finas, que son fibras que tienen un diametro menor que 5 micrometros, entre 0,05 y 5 micrometros, o 2-3 micrometros o menos. En algunas realizaciones, la mayona de las fibras finas pueden ser de menos que aproximadamente 1 micrometro. Las fibras finas de la alfombrilla pueden permitir a la alfombrilla absorber y/o mantener un electrolito de una batena para que el electrolito sea retenido dentro de la batena incluso si la cubierta o carcasa de la batena se agrieta o rompe. La alfombrilla de fibras finas es una alfombrilla de vidrio absorbido (AGM). Las fibras finas usadas para la alfombrilla son fibras de vidrio.
Una ventaja de tales alfombrillas de fibras finas es la porosidad aumentada que proporcionan, que puede ser tan alta como 90%, o mas alta en algunos casos. Las alfombrillas de fibras finas tambien pueden exhibir diversas otras propiedades que las hacen una eleccion excelente para el uso como separadores de batena. Una desventaja de las alfombrillas de fibras finas, sin embargo, puede estar en la resistencia de la alfombrilla. Por ejemplo, en algunas realizaciones, las alfombrillas de fibras finas pueden proporcionar poca resistencia a la puncion. Por tanto, las alfombrillas pueden ser susceptibles a ser puncionadas por el electrodo debido a fuerzas vibracionales u otras, crecimiento de dendritas y similares, lo que puede acortar la vida de la batena.
En algunas realizaciones, la invencion proporciona una capa de fibras gruesas sobre una superficie de la alfombrilla de fibras finas. Las fibras gruesas pueden reforzar la alfombrilla de fibras finas y/o aumentar la resistencia a la puncion de la alfombrilla de fibras. En algunas realizaciones, las fibras gruesas pueden incluir fibras que tienen un diametro de fibra de aproximadamente 5 micrometros o mayor, y mas habitualmente mayor que aproximadamente 10 micrometros. En una realizacion ilustrativa, la mayona de las fibras gruesas puede tener diametros de fibra entre aproximadamente 8 y aproximadamente 30 micrometros, y mas habitualmente entre aproximadamente 8 y aproximadamente 20 micrometros. Los ejemplos de fibras gruesas que pueden usarse incluyen: fibras de vidrio, fibras polimericas, fibras de basalto, poliolefina, poliester y similares, o una mezcla de tales fibras.
En algunas realizaciones, la capa de fibras gruesas puede incluir una pluralidad de hebras de fibras que estan dispuestas, unidireccionalmente o bidireccionalmente, sobre una superficie, o superficies opuestas, de la alfombrilla de fibras finas. En otra realizacion, la capa de fibras gruesas puede incluir una alfombrilla de fibras gruesas que esta posicionada adyacente y acoplada con una superficie de la alfombrilla de fibras finas. Puede estar posicionada una segunda alfombrilla de fibras gruesas adyacente y acoplada con una superficie opuesta de la alfombrilla de fibras finas para que la alfombrilla de fibras finas este intercalada o dispuesta entre dos alfombrillas de fibras gruesas. En aun otra realizacion, pueden estar posicionadas dos alfombrillas de fibras finas adyacentes y acopladas con superficies opuestas de la alfombrilla de fibras gruesas para que la alfombrilla de fibras gruesas este intercalada o dispuesta entre dos alfombrillas de fibras finas. Como se describio anteriormente, la capa de fibras gruesas puede reforzar la alfombrilla de fibras finas y/o proporcionar una resistencia a la puncion aumentada a la alfombrilla de fibras finas. La combinacion de las alfombrillas de fibras gruesas, capas, hebras de fibra y similares con las alfombrillas de fibras finas puede permitir que las alfombrillas (finas y/o gruesas) sean fabricadas sin usar un exceso de aglutinante, y/o pueden permitir que se usen las fibras de diametro mas fino para la alfombrilla de fibras finas debido al refuerzo de las fibras gruesas. Por tanto, los costes de fabricacion pueden reducirse, dado que puede no requerirse un exceso de aglutinante, y/o las propiedades de absorcion/retencion pueden aumentarse, dado que pueden usarse fibras de diametro mas fino.
Algunas alfombrillas de fibras convencionales incluyen contenidos de microfibra en el intervalo de 5-30%. El contenido de microfibra puede ser mayor que aproximadamente 60%. Las realizaciones pueden incluir fibras y aglutinantes resistentes a los acidos, dado que las alfombrillas se usan tipicamente en batenas de plomo y acido. Algunas alfombrillas convencionales pueden incluir tambien capas multiples (p.ej., 1-3 capas) que tienen cada una una porosidad relativamente alta y/o tamanos de poro mas pequenos que aproximadamente 1 micrometro. En algunas de las realizaciones descritas en la presente memoria, la alfombrilla preparada con una combinacion de fibras gruesas y finas, y/o una o mas capas de la alfombrilla, no tiene una porosidad relativamente alta y/o tamanos de poro mas pequenos que aproximadamente 1 micrometro. En algunas de las realizaciones descritas en la presente memoria, una capa de las alfombrillas descritas en la presente memoria que esta hecha de fibras gruesas puede no tener una tasa de absorcion de electrolito que sea tan buena como una capa de la alfombrilla hecha de fibras finas. En contraste, algunas alfombrillas convencionales incluyen capas multiples que tienen tasas de absorcion relativamente uniformes. Las realizaciones descritas en la presente memoria pueden usar un aglutinante, preferiblemente un aglutinante organico, para aumentar la resistencia a la traccion de una alfombrilla de microfibras y fibras gruesas mezcladas.
Las alfombrillas de vidrio no tejido se preparan tfpicamente por procedimientos establecidos en humedo convencionales, como se describe en las patentes de EE.UU. Nos. 4.112.174, 4.681.802 y 4.810.576. En estos procedimientos se prepara una suspension de fibra de vidrio anadiendo fibra de vidrio a un agua blanca tfpica (o llamada “agua de proceso”) en una despulpadora para dispersar la fibra en el agua blanca formando una suspension que tiene una concentracion de fibras de aproximadamente 0,2-1,0% en peso, midiendo la suspension en un flujo de agua blanca y depositando esta mezcla sobre un alambre que forma una criba en movimiento para deshidratar y formar una alfombrilla fibrosa no tejida humeda, en maquinas tales como un HydroformerTM fabricado por Voith-Sulzer de Appleton, Wis., o un Deltaformer™, fabricado por North County Engineers de Glenns Falls, N.Y. Esta alfombrilla no tejida humeda de fibra de vidrio se transfiere despues a una segunda criba en movimiento y se hace correr a traves de una estacion saturadora de aplicacion de aglutinante donde una mezcla acuosa aglutinante, tal como un aglutinante acnlico, se aplica a la alfombrilla. Esto es seguido por retirar por succion el exceso de aglutinante y secar la alfombrilla humeda, no unida, y curar el aglutinante de resina, lo que une las fibras entre sf en la alfombrilla. Preferiblemente, el aglutinante se aplica usando un revestidor de cortina o un aplicador de inmersion y presion, pero tambien funcionaran otros metodos de aplicacion, tales como pulverizacion. En la estufa de secado y curado la alfombrilla se somete a temperatures de 121-232 o 260 grados C (250-450 o 500 grados F) durante periodos que normalmente no exceden de 1-2 minutos y tan cortos como unos segundos.
Un separador AGM, preparado esencialmente a partir de microfibra de vidrio, se fabrica en maquinas de papeles especiales. Segun una realizacion, los detalles de la fabricacion se proporcionan en la patente de EE.u U. N° 5.091.275, asf como “Manufacturing of Microglass Separators” escrito por George C. Zguris de Hollingsworth & Vose Company, publicado en la 11a Conferencia Anual de Batenas en Aplicaciones y Avances, 1996. La principal diferencia de este procedimiento de un procedimiento establecido en humedo tfpico es que se usa agua acidificada para ayudar a dispersar las microfibras. Normalmente, se usa acido sulfurico pero tambien pueden usarse otros acidos, tales como fosforico. El pH tfpico usado para dispersar la fibra esta en el intervalo 2,0-3,0. Debido a esta naturaleza acida, el acero inoxidable es el material de eleccion para todas las tubenas y otros equipos principales. Esto aumenta el coste de capital del equipo. La operacion establecida en humedo para un vidrio no tejido tfpico es mas sencilla, mas segura y menos cara. El agua blanca (o agua de proceso) usada tfpicamente tiene pH>4, preferiblemente pH>5. Este procedimiento establecido en humedo, que no implica usar agua acidificada, puede usarse para hacer las realizaciones descritas en la presente memoria. Habiendo descrito de manera general algunas realizaciones, se mencionaran aspectos adicionales de los separadores de batena de la invencion con referencia a las Figs.
El documento US 2011/318643 describe una lamina de encolado/papel de encolado permanente que contiene una alfombrilla de fibras no tejidas que comprende: fibras finas que tienen un diametro mas pequeno que 5 micrometros; fibras gruesas que tienen un diametro de fibra mas grande que 5 micrometros; y un aglutinante resistente a los acidos que acopla las fibras finas con las fibras gruesas para formar la alfombrilla de fibras no tejidas; en donde la alfombrilla de fibras no tejidas comprende 75% en peso de las fibras finas, 20% en peso o menos de las fibras gruesas, y 5% en peso del aglutinante resistente a los acidos.
La patente de EE.UU. 4.216.280 describe un separador para una batena de plomo-acido (abstracta) que contiene una alfombrilla de fibras no tejidas que comprende: fibras finas que tienen un diametro de 0,5 micrometros; fibras gruesas que tienen un diametro de fibra de 13 micrometros; en donde la alfombrilla de fibras no tejidas comprende 85% en peso de las fibras finas y 25% en peso de las fibras gruesas.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 1, se ilustra una vista en perspectiva de elementos de una batena 100. Espedficamente, la Fig. 1 muestra un primer electrodo 102, que puede ser un electrodo positivo o negativo, y un segundo electrodo 106, que puede ser un electrodo que tiene una polaridad (es decir, positiva o negativa) opuesta al electrodo 102. Dispuesto entre el primer electrodo 102 y el segundo electrodo 106 hay un separador 104 de batena. El separador 104 afsla electricamente el primer electrodo 102 del segundo electrodo 106 como se conoce en la tecnica. El separador 104 puede ser una alfombrilla de fibras finas que tiene una pluralidad de fibras finas (p.ej., fibras que tienen un diametro de aproximadamente 5 micrometros o menos, y mas habitualmente aproximadamente 3 micrometros o menos). Las fibras finas pueden permitir a la alfombrilla absorber un electrolito (no mostrado) de la batena, o retener de otro modo el electrolito en contacto con el primer y segundo electrodos, 102 y 106, para que pueda tener lugar una reaccion electroqmmica mientras la batena se descarga, recarga, y similares.
El separador 104 puede estar reforzado con una capa o mezcla de fibras gruesas como se describe en la presente memoria para proporcionar diversos beneficios, tales como resistencia a la puncion aumentada y similares. La resistencia a la puncion aumentada del separador 104 reforzado puede mantener los electrodos, 102 y 106, separados ffsicamente e impedir que se desarrolle un cortocircuito mediante el separador 104 debido a una puncion del separador. El separador 104 reforzado puede resistir la puncion debida a crecimiento de dendritas, fuerzas vibracionales y similares.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 2A, se ilustra un separador 220 para una batena de plomo-acido. El separador 220 incluye una alfombrilla 222 de fibras no tejidas que es posicionable entre los electrodos de una batena para aislar electricamente los electrodos. La alfombrilla 222 de fibras no tejidas incluye fibras de vidrio y posiblemente otras fibras aislantes electricamente, mientras que en otra realizacion, la alfombrilla 222 de fibras no tejidas consiste enteramente en fibras de vidrio. La alfombrilla 222 de fibras no tejidas incluye una pluralidad de fibras finas enmaranadas y una pluralidad de fibras gruesas que estan mezcladas con la pluralidad de fibras finas enmaranadas para formar una unica alfombrilla 222 de fibras no tejidas. La pluralidad de fibras finas enmaranadas incluye fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 0,05 y 5 micrometres, y en algunas realizaciones un diametro de fibra menor que 1 micrometre. La pluralidad de fibras gruesas incluye fibras que tienen un diametro de fibra entre 8 y 20 micrometres. La alfombrilla 222 de fibras no tejidas tambien incluye un aglutinante resistente a los acidos que acopla la pluralidad de fibras finas enmaranadas con la pluralidad de fibras gruesas para formar la alfombrilla 222 de fibras no tejidas. La alfombrilla 222 de fibras no tejidas incluye aproximadamente 60 por ciento o mas de las fibras finas, 40 por ciento o menos de las fibras gruesas, y 0,5 a 15% del aglutinante resistente a los acidos.
La seleccion de un aglutinante apropiado para preparar las alfombrillas descritas en la presente memoria es importante. Por ejemplo, el aglutinante debe resistir al acido sulfurico, es decir, ser resistente a los acidos. La resistencia a los acidos del aglutinante puede evaluarse de la siguiente manera: una lamina preparada con el aglutinante de ensayo y fibras de vidrio resistentes a los acidos (p.ej. fibras de vidrio C y vidrio T) se empapa en acido sulfurico al 40% a 70°C durante 72 horas. Se mide la perdida de peso de la alfombrilla. Una perdida de peso mas pequena indica una mejor resistencia a los acidos del aglutinante.
Ademas, el aglutinante es preferiblemente acidofilo, de lo contrario, el aglutinante reducira significativamente las propiedades de capilaridad y humectacion de la alfombrilla. La acidofilicidad del aglutinante puede evaluarse por una medida de la fuerza de capilaridad, o subida capilar, como se define en ISO8787. El aglutinante de ensayo se reviste por inmersion sobre un papel de microfibra (Whatman GF/A) y se cura. Despues se realiza el ensayo segun ISO8787. Lo que sigue enumera resultados de ensayo para varios aglutinantes de ensayo, donde “+” significa “satisfecho”, “++” significa “excelente”, y “-” significa “insatisfecho”. Segun los resultados de ensayo en la Tabla 1 a continuacion, RHOPLEX™ HA-16 es una eleccion apropiada de los aglutinantes de ensayo.
Tabla 1
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En algunas realizaciones, la alfombrilla 222 de fibras no tejidas incluye una pluralidad de fibras polimericas que estan mezcladas con la pluralidad de fibras finas enmaranadas y la pluralidad de fibras gruesas. La alfombrilla 222 de fibras no tejidas puede incluir entre aproximadamente 0,1 y 15% de las fibras polimericas. Aunque no se muestra en la Fig. 2A, en algunas realizaciones puede estar dispuesta una alfombrilla de fibras adicional sobre una o mas superficies de la alfombrilla 222 de fibras no tejidas. La alfombrilla de fibras adicional (no mostrada) puede incluir una pluralidad de las fibras gruesas, las fibras finas, y/o una mezcla de las mismas para reforzar la alfombrilla 222 de fibras no tejidas y/o proporcionar una alfombrilla adicional para la absorcion del electrolito. La alfombrilla 222 de fibras no tejidas tiene un espesor T1 de entre 0,381 y 2,03 mm (es decir, 0,015-0,080 pulgadas).
Haciendo referencia ahora a la Fig. 2B, se ilustra una realizacion de un separador 200 que puede usarse para separar los electrodos, 102 y 106, de la batena 100. El separador 200 puede incluir una alfombrilla 204 que incluye una pluralidad de fibras finas, que en una realizacion puede incluir fibras que tienen un diametro de fibra de aproximadamente 5 micrometros o menos (p.ej., diametros de fibra que vanan entre 0,05 y 5 micrometros) y en otra realizacion puede incluir fibras (o una mayona de fibras) que tienen diametros de aproximadamente 1 micrometro o menos. En una realizacion, la pluralidad de fibras finas puede ser una capa de fibras enmaranadas no tejidas que definen la alfombrilla 204. Las fibras finas pueden ser fibras aislantes electricamente, o en otras palabras, fibras que tienen una alta resistencia (es decir, baja conductividad) para que la alfombrilla 204 pueda ser posicionada entre los electrodos para aislar electricamente los electrodos.
En una realizacion, la alfombrilla 204 de fibras finas incluye fibras de vidrio y posiblemente otras fibras aislantes electricamente, mientras que en otra realizacion, la alfombrilla 204 consiste enteramente en fibras de vidrio. La alfombrilla 204 puede absorber un electrolito (no mostrado) de la batena (no mostrado), o retener de otro modo el electrolito en contacto con los electrodos de una batena. En algunas realizaciones, la alfombrilla 204 puede tener un espesor T1 de 0,381 a 2,03 mm (es decir, 0,015-0,080 pulgadas). El espesor T1 de la alfombrilla 204 puede permitir a la alfombrilla absorber una cantidad suficiente del electrolito para que ocurra una reaccion electroqrnmica con los electrodos adyacentes mientras la batena se descarga, recarga y similares. La alfombrilla 204 puede ser empapada en el electrolito (p.ej., acido sulfurico) antes de o posteriormente a ser colocada entre los electrodos de la batena, y puede retener el electrolito dentro de la batena incluso cuando la cubierta o carcasa de la batena se agriete o rompa. La absorcion y/o retencion del electrolito puede ser debida a la alta area de superficie de la alfombrilla 204 de fibras finas y/o efectos capilares. Las fibras finas de la alfombrilla 204 pueden unirse entre si usando uno o mas aglutinantes.
Adyacente a una superficie de la alfombrilla 204 de fibras finas hay una alfombrilla 202 que comprende una pluralidad de fibras gruesas. La pluralidad de fibras gruesas puede ser una capa de fibras enmaranadas no tejidas que definen la alfombrilla 202. La alfombrilla 202 puede tener aproximadamente las mismas dimensiones que la alfombrilla 204 (p.ej., misma forma, longitud longitudinal, longitud transversal, y similares). Para diferenciar las dos alfombrillas en los dibujos, la alfombrilla 204 de fibras finas puede ilustrarse como una alfombrilla solida, mientras que la alfombrilla 202 de fibras gruesas se ilustra como fibrosa, aunque debe entenderse que ambas alfombrillas son generalmente alfombrillas fibrosas. La alfombrilla 202 de fibras gruesas incluye fibras que tienen un diametro de fibra de aproximadamente 5 micrometros o diametros de fibra mas grandes que vanan entre 8 y 20 micrometros) y en otra realizacion pueden incluir fibras (o una mayona de fibras) que tienen diametros de aproximadamente 10 micrometros o mas grandes. Como las fibras finas, las fibras gruesas pueden ser fibras aislantes electricamente, o en otras palabras, fibras que tienen una alta resistencia (es decir, baja conductividad) para que la alfombrilla 202 aisle electricamente los electrodos de la batena. La alfombrilla 202 de fibras gruesas incluye fibras de vidrio, y puede incluir fibras polimericas, fibras de basalto, poliolefina, poliester y similares, o una mezcla de las mismas. En una realizacion, la alfombrilla 202 de fibras gruesas consiste enteramente en fibras de vidrio, fibras polimericas o fibras de basalto, aunque otras realizaciones pueden incluir una mezcla de tales fibras. Aunque no se muestra en la Fig. 2B, en una realizacion, la pluralidad de fibras gruesas se mezcla con las fibras finas para formar una unica alfombrilla de fibras, en lugar de tener alfombrillas de fibras separadas que estan posicionadas una adyacente a la otra.
En una realizacion, la alfombrilla 202 puede unirse con la alfombrilla 204 usando uno o mas aglutinantes, tales como un aglutinante acnlico resistente a los acidos y similares. En otra realizacion, la alfombrilla 202 puede ser laminada con la alfombrilla 204. En una realizacion, la laminacion de las alfombrillas puede conseguirse usando adhesivos que unen o adhieren las capas de alfombrilla entre s f En otra realizacion, pueden usarse fibras polimericas unibles por calor en al menos una (o ambas) capas de la alfombrilla. En tales realizaciones, las alfombrillas se laminan entre sf por medio de calor, tal como haciendo pasar las alfombrillas a traves de una estufa o calandrador calentado. En otra realizacion, una o ambas de las capas de alfombrilla pueden ser una alfombrilla de “fase B” - es decir, una alfombrilla con una aplicacion aglutinante que ha pasado a traves de una estufa a una temperatura mas baja que la temperatura de curado tfpica (las alfombrillas de “fase B” tienen tipicamente una resistencia aproximadamente entre una alfombrilla de vidrio no curada y curada). Las alfombrillas (es decir, la(s) alfombrilla(s) de fase B y cualesquiera alfombrilla(s) no de fase B) pueden hacerse pasar despues a traves de una estufa ajustada a o por encima de la temperatura de curado, en la que la(s) alfombrilla(s) de fase B unen las capas entre s f En realizaciones en donde la pluralidad de fibras gruesas se mezcla con las fibras finas para formar una unica alfombrilla de fibras, puede usarse un aglutinante resistente a los acidos para acoplar la pluralidad de fibras finas con la pluralidad de fibras gruesas para formar la unica alfombrilla de fibras no tejidas. En una realizacion espedfica, la alfombrilla de fibras no tejidas de la Fig. 2B (con fibras gruesas y finas mezcladas o bien capas de fibra independientes) puede comprender aproximadamente 60 por ciento o mas de las fibras finas, 40 por ciento o menos de las fibras gruesas, y 0,5 a 15% del aglutinante resistente a los acidos. En algunas realizaciones, la alfombrilla no tejida resultante puede incluir ademas una pluralidad de fibras polimericas que se mezclan con las fibras finas y las fibras gruesas. En tales realizaciones, la alfombrilla no tejida puede incluir entre aproximadamente 0,1 y 15% de la pluralidad de fibras polimericas.
Las fibras gruesas mezcladas, o la alfombrilla 202 de fibras gruesas, pueden reforzar la alfombrilla de fibras no tejidas, o la alfombrilla 204 de fibras finas, para que el separador de batena que resulta de las fibras mezcladas o alfombrillas combinadas pueda resistir o soportar mejor ciclos de vida repetidos de la batena y/o soportar condiciones de operacion variantes. Por ejemplo, la alfombrilla 202 de fibras gruesas puede proporcionar una resistencia a la puncion mejorada para que el crecimiento de dendritas, fuerzas vibracionales y/o otras fuerzas no causen que uno o ambos de los electrodos perforen el separador de batena despues de un uso repetido y/o uso en diversas condiciones.
La alfombrilla 202 puede tener un espesor T2 de entre 0,127 y 1,016 mm (es decir, 0,005 y 0,040 pulgadas). En algunas realizaciones, las fibras gruesas de la alfombrilla 202 de fibras gruesas pueden impedir o interferir de otro modo con la capacidad de la alfombrilla 204 de absorber y/o retener el electrolito de la batena. El espesor T2 de la alfombrilla 202 puede minimizar la interferencia de la alfombrilla 202 con la absorcion o retencion del electrolito de la alfombrilla 204, a la vez de proporcionar suficiente refuerzo de la alfombrilla 204. La combinacion de la alfombrilla 202 de fibras gruesas y la alfombrilla 204 de fibras finas descrita en la presente memoria proporciona una resistencia del separador de batena mejorada (p.ej., resistencia a la puncion) a la vez que permite tambien que el electrolito sea absorbido y/o retenido dentro del separador y en contacto con los electrodos de la batena.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 3, se ilustra otra realizacion de un separador 300 de batena que tiene una alfombrilla 304 de fibras finas intercalado o dispuesto entre dos alfombrillas de fibras gruesas, 302 y 306. La alfombrilla 304 de fibras finas puede ser una alfombrilla no tejida que incluye una pluralidad de fibras finas enmaranadas, todas o una mayona de las cuales pueden tener un diametro igual a o mas pequeno que aproximadamente 5 micrometros en algunas realizaciones y/o menor que o igual a 1 micrometro en otras realizaciones. Como se describio anteriormente, la alfombrilla 304 de fibras finas tiene un espesor T1 de entre 0,381 y 2,03 mm (es decir, 0,015 y 0,080 pulgadas). La alfombrilla 304 de fibras finas incluye fibras de vidrio. La alfombrilla 304 de fibras incluye una mezcla de fibras finas y gruesas, que comprende aproximadamente 60 por ciento o mas de fibras finas, 40 por ciento o menos de fibras gruesas, 0,5 a 15% de un aglutinante resistente a los acidos, y/o 0,1 y 15% de fibras polimericas.
Dispuesta sobre una primera superficie de la alfombrilla 304 de fibras puede haber una primera alfombrilla 302 de fibras gruesas que tambien puede ser una alfombrilla no tejida que incluye una pluralidad de fibras gruesas enmaranadas, todas o una mayona de las cuales puede tener un diametro igual a o mas grande que aproximadamente 5 micrometros en algunas realizaciones y/o mas grande que o igual a 10 micrometros en otras realizaciones. En una realizacion ilustrativa, todas o una mayona de las fibras gruesas pueden estar entre aproximadamente 8 y aproximadamente 30 micrometros, y mas habitualmente entre aproximadamente 8 y aproximadamente 20 micrometros. La alfombrilla 302 de fibras gruesas puede tener un espesor T2 de entre aproximadamente 5 miles y aproximadamente 40 miles. La alfombrilla 302 de fibras gruesas puede reforzar la primera superficie de la alfombrilla 304 de fibras, tal como proporcionando una capa resistente a la puncion sobre la primera superficie. La alfombrilla 302 de fibras gruesas puede consistir enteramente en fibras de vidrio, fibras polimericas, fibras de basalto, y/o cualquier otra fibra descrita en la presente memoria, o puede incluir una combinacion de cualquiera de tales fibras.
Dispuesta sobre una segunda superficie de la alfombrilla 304 de fibras opuesta a la primera superficie puede haber una segunda alfombrilla 306 de fibras gruesas. La alfombrilla 306 de fibras gruesas puede ser una alfombrilla no tejida que incluye una pluralidad de fibras gruesas enmaranadas, todas o una mayona de las cuales pueden tener un diametro igual a o mas grande que aproximadamente 5 micrometros en algunas realizaciones y/o mas grande que o igual a aproximadamente 10 micrometros en otras realizaciones. Como la alfombrilla 302, en una realizacion, todas o una mayona de las fibras gruesas pueden estar entre aproximadamente 8 y aproximadamente 30 micrometros, y mas habitualmente entre aproximadamente 8 y aproximadamente 20 micrometros. La alfombrilla 306 de fibras gruesas puede incluir fibras gruesas que tienen un tamano diametral de fibra similar a la alfombrilla 302, o puede incluir fibras gruesas que tienen tamanos diametrales de fibra diferentes para que la alfombrilla 304 de fibras este dispuesta entre dos alfombrillas de fibras gruesas que tienen fibras de tamanos diferentes o que tienen una mayona de fibras de tamanos diferentes. La alfombrilla 306 de fibras gruesas puede tener un espesor T3 de entre 0,127 y 1,016 mm. El espesor T3 puede ser similar al espesor T2 para que ambas alfombrillas de fibras gruesas, 302 y 306, sean aproximadamente del mismo espesor, o el espesor T3 puede ser diferente al espesor T2 para que la alfombrilla 304 de fibras este dispuesta entre dos alfombrillas de fibras gruesas con espesores diferentes.
La alfombrilla 306 de fibras gruesas puede reforzar la segunda superficie de la alfombrilla 304 de fibras, tal como proporcionando una capa resistente a la puncion sobre la segunda superficie. Como la alfombrilla 302, la alfombrilla 306 de fibras gruesas puede consistir enteramente en fibras de vidrio, fibras polimericas, fibras de basalto y/o cualquier otra fibra descrita en la presente memoria, o puede incluir una combinacion de cualquiera de tales fibras.
La relacion de fibras gruesas o alfombrillas de fibras gruesas a fibras finas o alfombrillas de fibras finas (p.ej., relacion de T1T 2T 3) puede proporcionar un separador 300 de batena que exhibe resistencia aumentada (p.ej., resistencia a la puncion) a la vez que proporciona propiedades de absorcion del electrolito suficientes. En otras palabras, los espesores, T2 y T3, de las alfombrillas de fibras gruesas, 302 y 306, pueden ser suficientemente espesos para reforzar la alfombrilla 304 de fibras a la vez de ser suficientemente finos para que el electrolito de la batena pueda ser absorbido y/o retenido dentro del separador 300 de batena.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 4, se ilustra otra realizacion de un separador 400 de batena que tiene una alfombrilla 404 de fibras gruesas intercalada o dispuesta entre dos alfombrillas de fibras finas, 402 y 406. Como se describe en la presente memoria, la alfombrilla 404 de fibras gruesas puede ser una alfombrilla no tejida que incluye una pluralidad de fibras gruesas enmaranadas, todas o una mayona de las cuales pueden tener un diametro de fibra igual a o mas grande que aproximadamente 5 micrometros en algunas realizaciones y/o mas grande que aproximadamente 10 micrometros en otras realizaciones. En una realizacion, todas o una mayona de las fibras gruesas pueden estar entre aproximadamente 8 y aproximadamente 30 micrometros, y mas habitualmente entre aproximadamente 8 y aproximadamente 20 micrometros. La alfombrilla 404 de fibras gruesas puede tener un espesor T1 de entre aproximadamente 0,127 mm (5 miles) y aproximadamente 1,02 mm (40 miles). La alfombrilla 404 de fibras gruesas puede proporcionar una capa interior de refuerzo para el separador 400 de batena, tal como proporcionando una capa resistente a la puncion en el interior del separador 400 de batena. La alfombrilla 404 de fibras gruesas puede consistir enteramente en fibras de vidrio, fibras polimericas, fibras de basalto y/o cualquier otra fibra descrita en la presente memoria, o puede incluir una combinacion de cualquiera de tales fibras. En otra realizacion, la alfombrilla 404 de fibras puede incluir una mezcla de fibras finas y gruesas, tal como una alfombrilla que comprende aproximadamente 60 por ciento o mas de fibras finas, 40 por ciento o menos de fibras gruesas, 0,5 a 15% de un aglutinante resistente a los acidos, y/o 0,1 y 15% de fibras polimericas.
Dispuesta sobre una primera superficie de la alfombrilla 404 de fibras puede haber una primera alfombrilla 402 de fibras finas que tambien puede ser una alfombrilla no tejida que incluye una pluralidad de fibras finas enmaranadas, todas o una mayona de las cuales pueden tener un diametro igual a o mas pequeno que aproximadamente 5 micrometros en algunas realizaciones y/o mas pequeno que o igual a aproximadamente 1 micrometro en otras realizaciones. La alfombrilla 402 de fibras finas puede tener un espesor T2 de entre aproximadamente 0,381 mm (15 miles) y aproximadamente 2,032 mm (80 miles). La alfombrilla 404 de fibras finas puede incluir fibras de vidrio o cualquier otra fibra aislante electricamente descrita en la presente memoria. La alfombrilla 404 de fibras finas puede absorber el electrolito (p.ej., acido sulfurico) de la batena y/o retener de otro modo el electrolito en contacto con un electrodo de la batena.
Dispuesta sobre una segunda superficie de la alfombrilla 404 de fibras opuesta a la primera superficie puede haber una segunda alfombrilla 406 de fibras finas. La alfombrilla 406 de fibras finas puede ser una alfombrilla no tejida que incluye una pluralidad de fibras finas enmaranadas, todas o una mayona de las cuales pueden tener un diametro igual a o mas pequeno que aproximadamente 5 micrometros en algunas realizaciones y/o mas pequeno que o igual a aproximadamente 1 micrometro en otras realizaciones. La alfombrilla 406 de fibras finas puede incluir fibras finas que tienen un tamano diametral similar a la alfombrilla 402, o puede incluir fibras finas que tienen tamanos diametrales diferentes para que la alfombrilla 404 de fibras este dispuesta entre dos alfombrillas de fibras finas que tienen fibras finas de tamano diferente o que tienen una mayona de fibras finas de tamano diferente. En otra realizacion, una o ambas de las alfombrillas 402 y 406 de fibras finas incluye una mezcla de fibras finas y gruesas, tal como una alfombrilla que comprende cualquier combinacion de aproximadamente 60 por ciento o mas de fibras finas, 40 por ciento o menos de fibras gruesas, 0,5 a 15% de un aglutinante resistente a los acidos, y 0,1 a 15% de fibras polimericas. En tal realizacion, la alfombrilla 404 de fibras puede tener un porcentaje mas alto de fibras gruesas que las alfombrillas 402 y 406 para proporcionar una capa de refuerzo para las alfombrillas 402 y 406. Las alfombrillas 402 y 406 pueden tener un porcentaje mas alto de fibras finas para ser capaces de absorber mas electrolito que la alfombrilla 404.
La alfombrilla 406 de fibras puede tener un espesor T3 de entre 0,381 y 2,032 mm (15 a 80 miles). El espesor T3 puede ser similar al espesor T2 para que ambas alfombrillas de fibras, 402 y 406, sean aproximadamente del mismo espesor, o el espesor T3 puede ser diferente del espesor T2 para que la alfombrilla 404 de fibras este dispuesta entre dos alfombrillas de fibra, 402 y 406, con espesores diferentes. Las alfombrillas de fibras de tamanos diferentes (p.ej., la alfombrilla 402 de fibras que incluye diametros de fibra diferentes y/o que tienen un espesor de alfombrilla diferente a la alfombrilla 406 de fibras) pueden permitir al separador 400 de batena ajustar o compensar las necesidades de diversas batenas o de la batena dependiendo de la condicion, uso, operacion de, o cualquier otra condicion de la batena. Por ejemplo, la alfombrilla 402 de fibras puede configurarse para absorber y/o retener una primera cantidad del electrolito en contacto con un primer electrodo, mientras que la alfombrilla 406 de fibras se configura para absorber y/o retener una segunda, y posiblemente diferente, cantidad del electrolito en contacto con un segundo electrodo. Por tanto, el separador 400 de batena puede modificarse o ajustarse segun la batena en la que se va a usar, o para la condicion u operacion para la que se va a usar.
Las alfombrillas de fibra, 402 y 406, dispuestas sobre la superficie exterior del separador 400 de batena pueden contactar directamente con los electrodos de la batena y, por tanto, pueden proporcionar una ventaja de que la alfombrilla 404 de fibras no interfiere con la absorcion y/o retencion del electrolito y/o la interaccion del electrolito absorbido y el electrodo. Al mismo tiempo, la capa 404 de alfombrilla de fibras interior proporciona una resistencia aumentada (p.ej., resistencia a la puncion) al separador 400 de batena para aumentar la vida del separador 400 de batena y/o la batena, tal como, por ejemplo, impidiendo o reduciendo la penetracion del electrodo a traves del separador. Por tanto, el separador 400 de batena proporciona una resistencia aumentada (p.ej., resistencia a la puncion) a la vez que proporciona propiedades de absorcion del electrolito excelentes.
Haciendo referencia ahora a las Figs. 5A-5C, se ilustran realizaciones de otros separadores de batena 500, 500' y 500''. La Fig. 5A ilustra una alfombrilla 502 de fibras finas que, como se describio anteriormente, puede ser una alfombrilla no tejida que incluye una pluralidad de fibras finas enmaranadas, todas o una mayona de las cuales pueden tener un diametro igual a o mas pequeno que aproximadamente 5 micrometros en algunas realizaciones (p.ej., 0,05 a 5 micrometros) y/o igual a o mas pequeno que aproximadamente 1 micrometro en otras realizaciones. La alfombrilla 502 de fibras finas puede incluir o consistir enteramente en fibras de vidrio o cualquier otra fibra aislante electricamente descrita en la presente memoria. La alfombrilla 502 de fibras finas puede absorber y/o retener el electrolito (p.ej., acido sulfurico) de la batena y/o retener de otro modo el electrolito en contacto con un electrodo de la batena.
Dispuesta y acoplada sobre una superficie de la alfombrilla 502 de fibras finas puede haber una pluralidad de hebras 504 de fibras dispuestas unidireccionalmente. Las hebras 504 de fibras tambien pueden denominarse astillas o filamentos. Cada hebra de las hebras 504 de fibras puede incluir una pluralidad de fibras enmaranadas, unidas, tejidas, o acopladas entre sf de otro modo para formar la hebra. Las hebras de fibras pueden incluir o consistir enteramente en fibras gruesas, todas o una mayona de las cuales pueden tener un diametro igual a o mas grande que aproximadamente 5 micrometros en algunas realizaciones y/o igual a o mas grande que aproximadamente 10 micrometros en otras realizaciones. Las fibras gruesas tienen entre 8 y 20 micrometros de diametro. Cada hebra puede consistir en fibras que tienen diametros de entre aproximadamente 5 pm y aproximadamente 35 pm (es decir, 0,000005 y 0,000035 metros).
Las hebras 504 de fibras pueden disponerse sobre la superficie de la alfombrilla 502 de fibras finas para extenderse longitudinalmente desde cerca de una primera cara o borde de la alfombrilla 502 hacia una cara o borde opuesto de la alfombrilla 502 como se muestra en la Fig. 5A. Las hebras 504 de fibras pueden tener un espaciado S entre hebras adyacentes, que en algunas realizaciones puede estar entre 0 pm y aproximadamente 10 mm, y mas habitualmente entre aproximadamente 5 pm y aproximadamente 10 mm (es decir, 0,000005 y 0,010 metros). Las hebras 504 de fibras pueden consistir enteramente en fibras de vidrio, fibras polimericas, fibras de basalto, y/o cualquier otra fibra descrita en la presente memoria, o pueden incluir una combinacion de cualquiera de tales fibras. Las hebras 504 de fibras pueden unirse con la superficie de la alfombrilla 502 de fibras finas usando uno o mas aglutinantes y/o laminando las hebras sobre la parte superior de la alfombrilla, tal como usando uno o mas de los metodos de union descritos en la presente memoria.
Las hebras 504 de fibras pueden tener una funcion similar a las alfombrillas de fibras gruesas descritas anteriormente para reforzar la superficie de la alfombrilla 502 de fibras finas, tal como proporcionando una resistencia a la puncion aumentada a la alfombrilla 502 de fibras finas. El refuerzo proporcionado puede variarse variando el espaciado S entre hebras adyacentes. De manera general, cuanto mas pequeno sea el espaciado S entre hebras adyacentes, mas refuerzo y/o resistencia a la puncion proporcionan las hebras 504 de fibras. Las propiedades de absorcion de la alfombrilla 502 de fibras finas pueden variarse asimismo ajustando el espaciado S entre hebras adyacentes, mejorando las propiedades de absorcion con un espaciado S aumentado. Un espaciado S de entre aproximadamente 5 pm y aproximadamente 10 mm proporciona un nivel excepcional de resistencia (p.ej., resistencia a la puncion) y propiedades de absorcion del electrolito aumentadas.
Una ventaja de las hebras 504 de fibras es que el electrolito de la batena puede contactar directamente con la alfombrilla 502 de fibras finas, o porciones de la misma, dado que las hebras 504 de fibras no necesitan cubrir necesariamente la superficie entera de la alfombrilla 502 de fibras finas. De manera similar a los separadores de batena descritos anteriormente, la combinacion de la alfombrilla 502 de fibras finas y las hebras 504 de fibras proporciona una resistencia del separador de batena mejorada (p.ej., resistencia a la puncion) a la vez que permite tambien que el electrolito sea absorbido y/o retenido dentro del separador y en contacto con los electrodos de la batena.
La Fig. 5B ilustra un separador 500' de batena similar al separador 500 de batena, excepto que la alfombrilla 502 de fibras finas incluye hebras de fibras, 504A y 504B, sobre ambas superficies, 506A y 506B, de la alfombrilla 502 de fibras finas. Espedficamente, dispuesta y acoplada sobre una primera superficie 506a de la alfombrilla 502 de fibras finas hay una pluralidad de hebras 504A de fibras. Las hebras 504A de fibras pueden ser fibras gruesas de cualquier tipo y/o tamano diametral de fibra descrito anteriormente. Las hebras 504A de fibras pueden tener un espaciado Si entre hebras adyacentes, que en algunas realizaciones puede estar entre aproximadamente 5 pm y aproximadamente 10 mm. Dispuesta y acoplada sobre una segunda superficie 506B opuesta a la superficie 506A de la alfombrilla 502 de fibras finas hay una pluralidad de hebras 504B de fibras. Como las hebras 504A de fibras, las hebras 504B de fibras pueden ser fibras gruesas de cualquier tipo y/o tamano diametral de fibra descrito anteriormente. Las hebras 504B de fibras pueden tener un espaciado S2 entre hebras adyacentes, que en algunas realizaciones puede estar entre aproximadamente 5 pm y aproximadamente 10 mm. En algunas realizaciones, el espaciado Si puede ser aproximadamente equivalente al espaciado S2 para que ambas superficies de la alfombrilla 502 de fibras finas tengan hebras de fibras con espaciado aproximadamente identico, o el espaciado Si puede ser diferente al espaciado S2 para que las superficies de la alfombrilla 502 de fibras finas tengan hebras de fibras con espaciado diferente. De manera similar, los diametros de fibra de las hebras de fibra, 504A y 504B, pueden ser aproximadamente equivalentes o diferentes para que el separador 500' de batena pueda modificarse o ajustarse dependiendo de la batena, necesidad, entorno, uso operacional y similares para los que se usa.
La Fig. 5C ilustra un separador 500'' de batena que tiene una pluralidad de hebras de fibras dispuestas bidireccionalmente, 504 y 514, dispuestas y acopladas sobre una superficie de la alfombrilla 502 de fibras finas. Espedficamente, la alfombrilla 502 de fibras finas incluye una pluralidad de primeras hebras 504 de fibras que se extienden longitudinalmente desde cerca de una primera cara o borde de la alfombrilla 502 hacia una cara o borde opuesto de la alfombrilla 502, e incluye ademas una pluralidad de segundas hebras 514 de fibras que se extienden transversalmente (p.ej., aproximadamente perpendiculares a las hebras 504 de fibras) desde cerca de una segunda cara o borde de la alfombrilla 502 hacia una cara o borde opuesto de la alfombrilla 502. Las primeras hebras 504 de fibras pueden tener un espaciado S3 entre hebras adyacentes, que en algunas realizaciones puede estar entre aproximadamente 5 pm y 10 mm. Asimismo, las segundas hebras 514 de fibras pueden tener un espaciado S4 entre hebras adyacentes, que en algunas realizaciones puede estar entre aproximadamente 5 pm y 10 mm. En algunas realizaciones, el espaciado S3 puede ser aproximadamente equivalente al espaciado S4 para que las primeras y segundas hebras de fibras, 504 y 514, esten dispuestas sobre la superficie de la alfombrilla 502 de fibras finas con espaciado aproximadamente identico, o el espaciado S3 puede ser diferente al espaciado S4 para que las primeras y segundas hebras de fibras, 504 y 514, esten dispuestas sobre la superficie de la alfombrilla 502 de fibras finas con espaciado diferente. De manera similar, los diametros de fibra de las hebras de fibras, 504 y 514, pueden ser aproximadamente equivalentes o diferentes para que el separador 500'' de batena pueda modificarse o ajustarse dependiendo de la batena, necesidad, entorno, uso operacional y similares para los que se usa. El separador 500'' de batena puede proporcionar una resistencia aumentada (p.ej., resistencia a la puncion) debido al numero aumentado de hebras de fibras y/o puede proporcionar una resistencia aumentada debido a la pluralidad de hebras de fibras que se extienden a traves de la superficie de la alfombrilla 502 de fibras finas en una segunda direccion. Aunque no se muestra, la configuracion de hebras bidireccional de la Fig. 5C puede estar incluida en ambas superficies de la alfombrilla 502 de fibras finas de manera similar a la mostrada en la Fig. 5B.
Los separadores de batena (500, 500' y 500'') de las Figs. 5A-5C proporcionan una resistencia aumentada (p.ej., resistencia a la puncion) a la vez que proporcionan propiedades de absorcion del electrolito excelentes. Aunque no se muestra, en algunas realizaciones, puede posicionarse una alfombrilla de fibras adicional (es decir, que comprende fibras gruesas, fibras finas, o alguna combinacion de las mismas) adyacente a una o mas de las caras de los separadores de batena 500, 500' y/o 500'', de tal modo que las hebras de fibras esten dispuestas entre las alfombrillas de fibras. La alfombrilla de fibras adicional puede proporcionar un refuerzo y/o capacidades de absorcion del electrolito aumentados a los separadores de batena 500, 500' y/o 500'' como se desee.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 6, se ilustra un metodo para proporcionar un separador de batena que tiene una resistencia (p.ej., resistencia a la puncion) y propiedades de absorcion del electrolito mejoradas. En el bloque 610, se proporciona una pluralidad de primeras fibras que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 0,05 y 5 micrometros. Las fibras finas pueden permitir a una alfombrilla de fibras absorber y/o retener un electrolito (p.ej., acido sulfurico) de la batena. Como se describio anteriormente, en una realizacion las fibras pueden tener un diametro igual a o mas pequeno que aproximadamente 1 micrometro. En el bloque 620, una pluralidad de segundas fibras puede mezclarse con la pluralidad de primeras fibras. La pluralidad de segundas fibras incluye fibras que tienen un diametro de fibra de entre 8 y 20 micrometros. La pluralidad de segundas fibras puede reforzar la alfombrilla (p.ej., proporcionar una resistencia a la puncion aumentada). Como se describio anteriormente, en algunas realizaciones, las segundas fibras pueden tener diametros iguales a o mas grandes que aproximadamente 8 micrometros.
En el bloque 630, se aplica una aglutinante resistente a los acidos a las fibras mezcladas para acoplar la pluralidad de primeras fibras con la pluralidad de segundas fibras para formar una alfombrilla de fibras no tejidas reforzada capaz de absorber un electrolito de una batena. La alfombrilla de fibras no tejidas incluye 60 por ciento o mas de las primeras fibras, 40 por ciento o menos de las segundas fibras, y 0,5 a 15% del aglutinante resistente a los acidos. En algunas realizaciones, el metodo puede incluir tambien mezclar una pluralidad de fibras polimericas con la pluralidad de primeras fibras y la pluralidad de segundas fibras. En tales realizaciones, la alfombrilla de fibras no tejidas puede incluir entre aproximadamente 0,1 y 15% de la pluralidad de fibras polimericas. En algunas realizaciones, el metodo puede incluir ademas: proporcionar una segunda alfombrilla que comprende una pluralidad de las primeras fibras y acoplar la segunda alfombrilla con la alfombrilla de fibras no tejidas para que la pluralidad de segundas fibras se disponga entre la alfombrilla de fibras no tejidas y la segunda alfombrilla.
Como una alternativa al bloque 620, en el bloque 630, una pluralidad de hebras de fibras puede disponerse y acoplarse con una superficie de la primera alfombrilla. Acoplar las hebras de fibras puede implicar unir las hebras usando uno o mas aglutinantes o laminar las hebras como se describe en la presente memoria. Las hebras de fibras pueden reforzar la superficie de la primera alfombrilla, tal como proporcionando una resistencia a la puncion mejorada. Las hebras de fibras pueden incluir las fibras gruesas descritas en la presente memoria, y pueden disponerse unidireccionalmente o bidireccionalmente sobre la superficie de la primera alfombrilla para extenderse entre caras o bordes opuestos de la primera alfombrilla. Las hebras de fibra pueden asimismo disponerse unidireccionalmente o bidireccionalmente sobre una segunda superficie opuesta de la primera alfombrilla para que dos superficies de la primera alfombrilla incluyan hebras de fibras de refuerzo. Las hebras de fibras pueden disponerse sobre la superficie de la primera alfombrilla para tener un espaciado de entre aproximadamente 5 pm y aproximadamente 10 mm entre hebras adyacentes.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 7, se ilustra otro metodo para proporcionar un separador de batena. En el bloque 710, se proporciona una pluralidad de fibras finas que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 0,05 y 5 micrometros. Las fibras finas pueden permitir a una alfombrilla de fibras absorber y/o retener un electrolito (p.ej., acido sulfurico) de la batena. Como se describio anteriormente, en una realizacion las fibras pueden tener un diametro igual a o mas pequeno que aproximadamente 1 micrometro. En el bloque 720, se proporciona una pluralidad de fibras gruesas que tienen un diametro de fibra de entre aproximadamente 8 y 20 micrometros. Como se describio anteriormente, en algunas realizaciones, las fibras gruesas pueden tener diametros iguales a o mas grandes que aproximadamente 8 micrometros y en una realizacion, todas o la mayona de las fibras gruesas pueden estar entre aproximadamente 8 y aproximadamente 30 micrometros, y mas habitualmente entre aproximadamente 8 y aproximadamente 20 micrometros.
En el bloque 730 la pluralidad de fibras gruesas puede disponerse sobre una superficie de una alfombrilla formada a partir de la pluralidad de fibras finas para formar una pluralidad de hebras sobre la superficie de la alfombrilla de fibras finas. La pluralidad de hebras puede extenderse entre un primer borde de la alfombrilla de fibras finas y un segundo borde de la alfombrilla de fibras finas que es opuesto al primer borde. Disponer la pluralidad de hebras sobre la superficie de la alfombrilla de fibras finas puede implicar unir las hebras usando uno o mas aglutinantes o laminar las hebras como se describe en la presente memoria. Las hebras de fibras pueden reforzar la superficie de la alfombrilla de fibras finas, tal como proporcionando una resistencia a la puncion mejorada. Las hebras de fibras pueden disponerse unidireccionalmente o bidireccionalmente sobre la superficie de la alfombrilla de fibras finas para extenderse entre caras o bordes opuestos de la primera alfombrilla. Las hebras de fibras pueden asimismo disponerse unidireccionalmente o bidireccionalmente sobre una segunda superficie de la alfombrilla de fibras finas para que dos superficies (normalmente opuestas la una a la otra) de la alfombrilla de fibras finas incluyan hebras de fibras de refuerzo. Las hebras de fibras pueden disponerse sobre la superficie de la primera alfombrilla para tener un espaciado de entre aproximadamente 5 pm y aproximadamente 10 mm entre hebras adyacentes.
Ejemplos
Se ensayaron varias batenas construidas segun las realizaciones descritas anteriormente, y los resultados se describen a continuacion en la presente memoria. Se usaron microfibras que teman un diametro medio de aproximadamente 3 pm (es decir, 0,000003 metros) para preparar laminas de microfibras por medio de una maquina de alfombrillas piloto colocada en humedo. En una realizacion, se mezclo un porcentaje de 10 en peso (es decir, 10% en peso) de fibras de vidrio de 0,75 cm (% de pulgada) de 13 pm (es decir, 0,000013 metros) con o en las microfibras para preparar una primera alfombrilla de vidrio hforida. En otra realizacion, se mezclo un porcentaje de 20 en peso (es decir, 20% en peso) de fibras de vidrio de 0,75 cm (% de pulgada) de 13 pm (es decir, 0,000013 metros) con o en las microfibras para preparar una segunda alfombrilla de vidrio hnbrida. Tambien se prepararon alfombrillas con aproximadamente 100 por ciento (es decir, 100%) de microfibras mediante el mismo procedimiento, y se usaron como muestras de control. Se uso un aglutinante acnlico en emulsion para unir las fibras de vidrio. El peso de las alfombrillas se fijo como objetivo a 89 g/m2 (es decir, 1,8 lbs/100 ft2). Las muestras se eligieron y prepararon para ensayos de resistencia a la traccion y puncion realizados por una maquina Instron®.
La Fig. 8 muestra la relacion de la mejora en la resistencia a la traccion en la direccion transversal a la maquina (CD) frente al LOI% (Perdida En Porcentaje de Ignicion) del aglutinante, y demuestra el efecto sobre la resistencia a la traccion mezclando las fibras. Los porcentajes de mejora se calculan en base a las laminas de microfibra de 100% a los mismos LOIs. Las resistencias a la traccion en la direccion de la maquina (MD) y CD para estas alfombrillas son casi identicas; por lo tanto, solo se muestra en la Fig. 8 la relacion de la resistencia a la traccion CD. La Fig. 8 demuestra que se obtienen mejoras moderadas (es decir, aproximadamente 30%-50%) con un 10% de mezcla de las fibras de 13 pm y la LOI% no parece ser afectada significativamente. Con 20% de mezcla de las fibras de 13 pm, se consigue una mejora de mas que 400% con menos que 5% de LOI. Esta significativa mejora puede resultar de la adicion de las fibras de 13 pm, debido a la mas alta relacion de aspecto de las fibras de 13 pm sobre las microfibras. De nuevo, la LOI% del aglutinante no parece ser afectada significativamente.
La Fig. 9 muestra la mejora de la resistencia a la puncion (sobre la alfombrilla de microfibras al 100%) frente a la LOI% del aglutinante. Como se muestra, para la mezcla de fibras de 13 pm al 10%, se obtiene una mejora de aproximadamente 60% tanto para una LOI de 4% como de 7%. Con la mezcla de fibras de 13 pm al 20%, la mejora aumenta de forma pronunciada con la LOI - es decir, de aproximadamente 20% a aproximadamente 3% de LOl a aproximadamente 240% a aproximadamente 5% de LOI. La resistencia a la puncion es importante en alfombrillas AGM para la prevencion del crecimiento de dendritas, que es una causa habitual del fallo para las batenas de plomo y acido. La Fig. 9 muestra que la mezcla al 20% de las fibras de 13 pm puede mejorar la resistencia a la puncion significativamente con aproximadamente 5% de LOI.
Donde se proporciona un intervalo de valores, se entiende que cada valor interviniente, hasta la decima parte de la unidad del lfmite inferior, a menos que el contexto dicte claramente lo contrario, entre los lfmites superior e inferior de ese intervalo tambien es descrito espedficamente. Cada intervalo mas pequeno entre cualquier valor indicado o valor interviniente en un intervalo indicado y cualquier otro valor indicado o interviniente en ese intervalo indicado esta abarcado. Los lfmites superior e inferior de estos intervalos mas pequenos pueden ser incluidos o excluidos independientemente en el intervalo, y cada intervalo donde cualquiera, ninguno o ambos lfmites esten incluido en los intervalos mas pequenos esta tambien abarcado dentro de la invencion, sujeto a cualquier lfmite excluido espedficamente en el intervalo indicado. Donde el intervalo indicado incluye uno o ambos de los lfmites, los intervalos que excluyen cualquiera o ambos de esos lfmites incluidos tambien estan incluidos.
Como se emplean en la presente memoria y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares “un”, “una” y “el/la” incluyen referentes plurales a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. Por tanto, por ejemplo, la referencia a “un procedimiento” incluye una pluralidad de tales procedimientos, y la referencia a “el dispositivo” incluye la referencia a uno o mas dispositivos y equivalentes de los mismos conocidos por los expertos en la tecnica, etcetera.
Tambien, las palabras “comprenden”, “que comprenden”, “incluyen”, “que incluyen” e “incluye”, cuando se usan en esta memoria descriptiva y en las siguientes reivindicaciones, pretenden especificar la presencia de rasgos, numeros enteros, componentes o etapas indicadas, pero no excluyen la presencia o adicion de uno o mas de otros rasgos, numeros enteros, componentes, etapas, actos o grupos.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un separador de alfombrilla de vidrio absorbido (AGM) para una batena de plomo-acido, que comprende: una alfombrilla de fibras no tejidas posicionable entre los electrodos de una batena para aislar electricamente los electrodos, alfombrilla de fibras no tejidas que comprende:
una pluralidad de fibras finas enmaranadas, pluralidad de fibras finas enmaranadas que comprende fibras que tienen un diametro de fibra de entre 0,05 y 5 micrometros;
una pluralidad de fibras gruesas mezcladas con la pluralidad de fibras finas enmaranadas, pluralidad de fibras gruesas que comprende fibras que tienen un diametro de fibra de entre 8 y 20 micrometros; y
un aglutinante resistente a los acidos que acopla la pluralidad de fibras finas enmaranadas con la pluralidad de fibras gruesas para formar la alfombrilla de fibras no tejidas;
en donde la alfombrilla de fibras no tejidas comprende (a) 60 por ciento en peso o mas de las fibras de vidrio finas, 40 por ciento en peso o menos de las fibras de vidrio gruesas, unas en relacion a otras, y (b) 0,5 a 15% en peso del aglutinante resistente a los acidos, y teniendo dicha alfombrilla de fibras no tejidas un espesor de 0,381 a 2,03 mm (0,015 pulgadas a 0,08 pulgadas).
2. El separador de batena de la reivindicacion 1, en donde las fibras finas comprenden fibras que tienen un diametro menor que 1 micrometro.
3. El separador de batena de la reivindicacion 1, en donde las fibras gruesas comprenden fibras que tienen un diametro entre 10 micrometros y 20 micrometros.
4. El separador de batena de la reivindicacion 1, que comprende ademas una alfombrilla de fibras adicional dispuesta sobre una superficie de la alfombrilla de fibras no tejida, alfombrilla de fibras adicional que comprende una pluralidad de las fibras gruesas para reforzar la alfombrilla de fibras finas.
5. El separador de batena de la reivindicacion 1, en donde la pluralidad de fibras gruesas esta dispuesta con respecto a la pluralidad de fibras finas enmaranadas para formar una pluralidad de hebras sobre una primera superficie de una alfombrilla formada por la pluralidad de fibras finas enmaranadas, en donde la pluralidad de hebras se extiende desde cerca de una primera cara de la alfombrilla hacia una cara opuesta de la alfombrilla.
6. El separador de batena de la reivindicacion 1, que comprende ademas:
una segunda pluralidad de fibras finas enmaranadas que forman una alfombrilla de fibras adicional, en donde la alfombrilla de fibras adicional esta dispuesta sobre una superficie de la alfombrilla de fibras no tejidas, y en donde la pluralidad de fibras gruesas estan dispuestas sobre al menos una superficie de la alfombrilla de fibras adicional.
7. El separador de batena de la reivindicacion 1, en donde el aglutinante es resistente al acido sulfurico y simultaneamente humedecible por acido sulfurico.
8. El separador de batena de la reivindicacion 1, en donde la alfombrilla de fibras no tejidas comprende una fuerza de capilaridad, o subida capilar, definida por ISO8787, de 0,2-10 cm en menos que 10 min.
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