ES2921526T3 - Estera hecha de fibras de vidrio o fibras de poliolefina utilizada como separador en una batería de plomo-ácido - Google Patents

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Abstract

Las realizaciones de la invención proporcionan métodos y aparatos para mejorar el flujo de electrones dentro de una batería, como una batería de plomo-ácido. En una realización, un separador de batería puede incluir una superficie o capa conductora sobre la cual pueden fluir electrones. El separador de la batería puede incluir una estera de fibra que incluye una pluralidad de fibras eléctricamente aisladas. El separador de la batería puede colocarse entre electrodos de la batería para aislar eléctricamente los electrodos. El separador de la batería también puede incluir un material conductor dispuesto en al menos una superficie de la alfombra de fibra. El material conductor puede contactar a un electrodo de la batería y puede tener una conductividad eléctrica que permita el flujo de electrones en la superficie de la alfombra de fibra. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Estera hecha de fibras de vidrio o fibras de poliolefina utilizada como separador en una batería de plomo-ácido
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere en general a separadores de batería para baterías de plomo-ácido, y más específicamente a separadores de batería que tienen una capa o superficie conductora.
Las baterías, tales como las baterías de plomo-ácido, se usan comúnmente con diversos fines y en diversos equipos. Por ejemplo, un uso común de las baterías de plomo-ácido es en la industria de automoción, donde las baterías se emplean para alimentar eléctricamente el motor de arranque que hace girar el motor de combustión interna e inicia el funcionamiento del automóvil. Otras aplicaciones comunes de la batería de plomo-ácido en automóviles incluyen la alimentación eléctrica de diversos componentes o equipos, tales como reproductores de CD, luces, terminales de alimentación eléctrica y similares. El uso y la dependencia de las baterías está aumentando en los automóviles, ya que dichos vehículos se vuelven menos dependientes del petróleo como medio para alimentar eléctricamente el vehículo y más dependientes de las energías alternativas. En la actualidad, se producen muchos automóviles que funcionan completamente con alimentación eléctrica o con alimentación híbrida, tal como una combinación de electricidad y petróleo. Estos automóviles a menudo conllevan mayores requisitos de tiempo de descarga de batería y corriente eléctrica en comparación con otras aplicaciones. Las baterías también se usan comúnmente para otros fines industriales o recreativos, tales como para alimentar eléctricamente equipos industriales, electrodomésticos, juguetes y similares.
Es probable que el uso y la dependencia de las baterías continúen aumentando en el futuro. Como tal, existe una demanda continua de medios mejorados para proporcionar a las baterías un mayor rendimiento eléctrico y/o una vida de la batería prolongada.
El documento US 2008/076028 A1 describe separadores porosos no conductores para baterías de plomo-ácido revestidos con una capa conductora.
El documento EP 2378 592 A2 describe separadores que incluyen un sustrato plano de material textil no tejido con una capa de revestimiento porosa eléctricamente conductora, con el fin de proporcionar una función de apagado en dispositivos electroquímicos tales como baterías secundarias de litio.
Breve sumario de la invención
La invención proporciona una batería de plomo-ácido según la reivindicación 1; el uso de un separador de batería en una batería de plomo-ácido según la reivindicación 3; y un método para proporcionar un separador de batería para una batería de plomo-ácido según la reivindicación 6. Las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes.
Las realizaciones de la invención proporcionan separadores de batería que tienen una superficie eléctricamente conductora para mejorar el flujo de electrones en la superficie o superficies del separador de batería y, de este modo, prolongar la vida útil de la batería. Según una realización, se proporciona una batería de plomo-ácido según la reivindicación 1.
En una realización, el material conductor puede tener una resistencia eléctrica menor que aproximadamente 50.000 ohmios por cuadrado. Según la invención, el material conductor es un revestimiento de material conductor aplicado a al menos una superficie de la estera de fibras. La estera de fibras también incluye un material conductor adicional dispuesto sobre la otra superficie de la estera de fibras de modo que tanto el electrodo positivo como el negativo entren en contacto con uno de los respectivos materiales conductores.
En algunas realizaciones, el primer material conductor puede incluir: polímeros conductores, nanocarburos, un metal, cobre, titanio, vanadio, grafito, grafeno y similares. En una realización, la estera es una estera de vidrio y el material conductor es un revestimiento aplicado a la estera de vidrio. El revestimiento incluye una mezcla de un aglutinante y el material conductor.
De acuerdo con otra realización, se proporciona un método para proporcionar un separador de batería para una batería de plomo-ácido que tiene una superficie conductora como se define en la reivindicación 6. En una realización, el material conductor tiene una resistencia eléctrica menor que aproximadamente 50.000 ohmios por cuadrado.
El método también puede incluir colocar el separador de batería entre un electrodo positivo y un electrodo negativo de una batería, de manera que tanto el electrodo positivo como el negativo entren en contacto con uno de los respectivos electrodos de material conductor. El revestimiento de material conductor puede incluir un aglutinante mezclado con el material conductor. La estera de fibras puede estar saturada con el aglutinante y/o el aglutinante puede estar pulverizado en la parte superior de al menos una superficie de la estera de fibras.
Breve descripción de los dibujos
Las realizaciones de la presente invención se describen junto con las figuras adjuntas:
La Figura 1 ilustra una vista en sección transversal de una celda de batería que tiene electrodos positivo y negativo separados por un separador de batería que incluye una superficie o capa conductora, no según la invención.
La Figura 2 ilustra una vista en sección transversal de otra celda de batería que tiene electrodos positivo y negativo separados por un separador de batería que incluye una superficie o capa conductora según otra realización de la invención.
La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un separador de batería que tiene una capa o superficie conductora según una realización de la invención.
La Figura 4 ilustra una vista en sección transversal ampliada de una celda de batería que tiene un separador de batería que incluye una superficie o capa conductora según una realización de la invención.
La Figura 5 ilustra un método para proporcionar un separador de batería que tiene una superficie o capa conductora, no según la invención.
En las figuras adjuntas, componentes y/o características similares pueden tener la misma etiqueta numérica de referencia. Además, diversos componentes del mismo tipo se pueden distinguir acompañando la etiqueta de referencia con una letra que distingue entre los componentes y/o características similares. Si solo se usa la primera etiqueta numérica de referencia en la memoria descriptiva, la descripción es aplicable a uno cualquiera de los componentes y/o características similares que tengan la misma primera etiqueta numérica de referencia independientemente del sufijo de la letra.
Descripción detallada de la invención
Las realizaciones de la invención proporcionan baterías de plomo-ácido con separadores de batería que tienen una superficie eléctricamente conductora para mejorar el flujo de electrones en la superficie o superficies del separador de batería y, de este modo, prolongar la vida útil de la batería. Los separadores de batería descritos en la presente memoria pueden resultar especialmente útiles para prolongar la vida útil de las baterías de ácido y plomo en las que la descarga continua de la batería tiene como resultado la degradación de los electrodos de la batería. Por ejemplo, durante la descarga de la batería de ácido y plomo, el dióxido de plomo (un buen conductor) de la placa del electrodo positivo se convierte en sulfato de plomo, que generalmente es un aislante. El sulfato de plomo puede formar una capa o capas impermeables que encapsulan las partículas de dióxido de plomo, lo que puede limitar la utilización de dióxido de plomo y, por lo tanto, de la batería, a menos de un 50 por ciento de la capacidad y, en algunos casos, alrededor de un 30 por ciento. La capa aislante de sulfato de plomo también puede dar lugar a una mayor resistencia de la batería. El efecto puede ser una disminución de la corriente eléctrica proporcionada por la batería y/o la vida útil de descarga de la batería.
El separador de batería eléctricamente conductor puede mejorar o prolongar la vida útil de la batería de plomo y ácido al mejorar el flujo de electrones o la corriente dentro de. La superficie eléctricamente conductora del separador de batería proporciona una trayectoria adicional para el flujo de los electrones (es decir, una trayectoria de corriente adicional), estando la trayectoria adicional separada de la trayectoria proporcionada por la placa o rejilla conductora de la batería. En otras realizaciones, los electrones pueden fluir sobre la superficie eléctricamente conductora del separador de batería o sobre la placa o rejilla conductora, dependiendo de qué conductor proporcione la ruta o trayectoria de mínima resistencia al terminal de la batería. De esta manera, a medida que los electrodos se degradan de forma continua debido a la formación de sulfato de plomo, la ruta o trayectoria de los electrones a través del electrodo y/o a lo largo de la superficie del separador de la batería se puede ajustar para compensar la degradación.
El separador de batería incluye una estera de fibras que incluye una pluralidad de fibras eléctricamente aislantes. La estera de fibras puede tener una resistencia eléctrica mayor que aproximadamente 1 millón de ohmios por cuadrado. La estera de fibras puede ser una estera porosa no tejida en la que la pluralidad de fibras se entrelaza y/o se acopla por medio de un aglutinante. En una realización, la estera de fibras incluye fibras de vidrio, fibras de poliolefina, fibras de poliéster y similares. La estera de fibras de vidrio, poliolefina o poliéster puede proporcionar una capa de refuerzo para el separador de batería. El separador de batería evita el contacto físico entre los electrodos positivo y negativo de la batería al tiempo que permite el transporte iónico libre a través de la estera.
El separador de batería se coloca dentro de la batería de manera que el material/capa eléctricamente conductora entre en contacto con los electrodos de la batería. El material conductor incluye un revestimiento de material conductor aplicado en o sobre la estera de fibras. En una realización específica, el material conductor se añade a un material de aglutinante que se aplica a la pluralidad de fibras durante la fabricación de la estera de fibras o se pulveriza sobre una estera de fibras previamente fabricada.
La capa eléctricamente conductora de la estera de fibras se puede disponer sustancialmente a lo largo de toda la superficie de la estera de fibras de modo que la capa eléctricamente conductora sea sustancialmente equivalente a la estera de fibras en cuanto a tamaño y forma. De esta manera, la capa eléctricamente conductora proporciona una gran superficie conductora que entra en contacto con el electrodo y a lo largo de la cual pueden fluir los electrones. La gran superficie conductora también proporciona trayectorias o rutas virtualmente ilimitadas a lo largo de las cuales los electrones pueden fluir a medida que se produce sulfato de plomo aislante a través de la carga y descarga repetidas de la batería.
El separador de batería incluye un material o capa conductora en ambas superficies para que los electrodos tanto positivo como negativo de la batería entren en contacto con una superficie conductora del separador de batería. Habiendo descrito en general diversas realizaciones de las invenciones, se reconocerán aspectos adicionales de realizaciones de la invención con referencia a las figuras.
La Figura 1 ilustra una sección transversal de una celda 100 de una batería de plomo-ácido, no según la invención. La batería de plomo-ácido puede incluir 3 celdas 100 conectadas en serie para proporcionar aproximadamente 6,3 voltios. La batería de plomo-ácido puede incluir 6 celdas 100 conectadas en serie para proporcionar aproximadamente 12,6 voltios. La batería de plomo-ácido puede incluir más o menos celdas dependiendo de la tensión necesaria.
La celda 100 incluye un electrodo positivo 102 y un electrodo negativo 112. El electrodo positivo 102 incluye un conductor 106 de electrodo positivo, tal como una rejilla o placa metálica, que tiene un revestimiento de material activo positivo, tal como dióxido de plomo 104. El conductor 106 está acoplado eléctricamente a un terminal positivo 108. De manera similar, el electrodo negativo 112 incluye un conductor 116 de electrodo negativo, tal como una rejilla o placa metálica, que tiene un revestimiento de material activo negativo, tal como plomo 114. El conductor 116 está eléctricamente acoplado a un terminal negativo 118. El electrodo positivo 102 y el electrodo negativo 112 se sumergen en un electrolito (no mostrado) que puede incluir ácido sulfúrico y agua.
La separación del electrodo positivo 102 y el electrodo negativo 112 es un separador de batería 120. El separador de batería 120 evita el contacto físico del electrodo positivo 102 y el electrodo negativo 112, al tiempo que permite el transporte iónico a través del separador de batería 120, completando de este modo un circuito y permitiendo que la corriente electrónica fluya entre el terminal positivo 108 y terminal negativo 118.
El separador de batería 120 incluye una estera 122 porosa de fibras que incluye una pluralidad de fibras eléctricamente aislantes, tales como vidrio, poliolefina, poliéster y similares. En una realización, la estera de fibras 122 es esencialmente no conductora y tiene una resistencia eléctrica mayor que aproximadamente 1 megaohmio por cuadrado. La baja conductancia de la estera de fibras 122 separa eléctricamente el electrodo positivo 102 y el electrodo negativo 112, o en otras palabras evita o minimiza el paso de una corriente electrónica entre el electrodo positivo 102 y el electrodo negativo 112 y, por tanto, interrumpe el circuito. La estera de fibras 122 puede incluir fibras de vidrio, poliolefina o poliéster, o cualquier combinación de las mismas, que se acoplan entre sí a través de un aglutinante. La estera de fibras 122 de vidrio, poliolefina o poliéster se puede fabricar eliminando (por ejemplo, mediante vacío) líquido a partir de una suspensión de las fibras en el medio líquido. A continuación, el aglutinante se aplica a las fibras de poliolefina o vidrio no tejidas depositadas en húmedo para formar la estera 122. La estera de fibras 122 puede tener un espesor de entre aproximadamente 50 micrómetros y aproximadamente 500 micrómetros, una porosidad de entre aproximadamente 50 por ciento y aproximadamente 90 por ciento, y puede tener un tamaño promedio de poro de entre aproximadamente 5 micrómetros y aproximadamente 5 milímetros.
Las fibras de la estera de fibras 122 pueden incluir cerámica inorgánica o diversos polímeros, tales como poli(fluoruro de vinilideno), politetrafluoroetileno, poliamida, poli(cloruro de vinilo), poliéster, nailon, poli(tereftalato de etileno) y similares.
Colocada en un lado de la estera de fibras 122 puede haber una capa conductora 124 formada mediante aplicación de un material conductor a la superficie de la estera de fibras 122. En la Figura 1, la capa conductora 124 se coloca frente al electrodo positivo 102, aunque la capa conductora 124 puede estar frente al electrodo negativo 112. El material conductor y, de este modo, la capa conductora 124 o la superficie de la estera de fibras 122, entra en contacto con el electrodo positivo 102, o más específicamente el material activo positivo (por ejemplo, dióxido de plomo 104) del electrodo positivo 102. El material conductor y/o capa conductora 124 tiene una resistencia eléctrica menor que aproximadamente 100.000 ohmios por cuadrado y, más comúnmente, menor que aproximadamente 50.000 ohmios por cuadrado para permitir o mejorar el flujo de electrones sobre la superficie de la estera de fibras 122. La capa conductora 124 puede estar eléctricamente acoplada al terminal positivo 108 (o terminal negativo 118 cuando se coloca frente al electrodo negativo 112) para proporcionar una ruta o trayectoria para que la corriente electrónica fluya entre el electrodo positivo 102 (o electrodo negativo 112) y el terminal positivo 108 (o terminal negativo 118) y/o un elemento conductor acoplado eléctricamente al mismo. Los electrones pueden fluir a lo largo de la estera de fibras 122 o del conductor 106 de electrodo positivo, dependiendo de qué superficie conductora proporcione una trayectoria eléctrica de resistencia mínima. Por ejemplo, los electrones próximos al terminal positivo 108 pueden fluir a lo largo de una trayectoria eléctrica del conductor 106 de electrodo positivo, mientras que los electrones distales con respecto al terminal positivo 108 pueden fluir a lo largo de una trayectoria eléctrica de la estera de fibras 122 debido al aumento de la acumulación de sulfato de plomo en el conductor 106 de electrodo positivo adyacente a esa ubicación.
La capa conductora 124 se puede formar sobre la superficie de la estera de fibras 122 mediante revestimiento del material conductor sobre la estera de fibras 122 o mediante pulverización del material conductor sobre la superficie de la estera de fibras 122. Por ejemplo, el material conductor se puede añadir a un material aglutinante principal que se aplica a las fibras no tejidas depositadas en húmedo para acoplar las fibras entre sí. La mezcla de material conductor/aglutinante principal y las fibras no tejidas depositadas en húmedo se pueden someter a curado a continuación de modo que el material conductor revista por completo o se sature por toda la estera de fibras 122 para formar una capa conductora 124. La estera de fibras 122 se puede fabricar según un proceso convencional en el que se aplica un aglutinante principal sin el material conductor a las fibras no tejidas depositadas en húmedo para acoplar las fibras entre sí. A continuación, el material conductor se puede dispersar en un aglutinante secundario o diluido que posteriormente se reviste o pulveriza sobre la superficie de la estera de fibras 122. A continuación, la estera de fibras 122 se puede someter a curado para que el material conductor forme una capa conductora 124 a lo largo de una parte definida o toda la superficie de la estera de fibras 122. En esta realización, la mayor parte del material conductor se puede depositar sobre la superficie de la estera de fibras 122.
La estera de fibras 122 se puede fabricar según un proceso conocido. Posteriormente se puede añadir un catalizador a la superficie de la estera de fibras 122 y los iones metálicos, tales como el cobre, pueden crecer sobre la superficie de la estera de fibras a través del catalizador aplicado. Alternativamente, el material conductor de la capa conductora 124 se puede añadir a la estera de fibras 122 mediante procesos de deposición de vapor químico.
En los entornos de batería de plomo-ácido, el material conductor utilizado debe ser relativamente resistente a la corrosión debido al entorno electroquímico agresivo de la batería. En algunas realizaciones, el material conductor puede incluir un metal, un nanocarburo, grafeno, grafito, un polímero conductor (por ejemplo, polianilinas), nanocarburos o nanotubos de carbono, cobre, óxidos de titanio, óxidos de vanadio, óxidos de estaño y similares. En una realización específica, el material conductor incluye nanoplaquetas de carbono, tales como grafeno. El grafeno se puede añadir al aglutinante primario o aglutinante secundario/diluido como se ha descrito anteriormente y se puede aplicar a la estera de fibras 122 (por ejemplo, una estera de fibras de vidrio o poliolefina) entre aproximadamente un 0,5 % y un 50 % en peso, o en algunas realizaciones entre aproximadamente un 1 % y un 10 % en peso. Cuando se somete a curado, el revestimiento de grafeno forma una capa conductora 124 en una parte definida o en toda la superficie de la estera de fibras 122.
La capa conductora 124 puede comprender una estera, hoja o pantalla de fibras conductoras que se coloca junto a la superficie de la estera de fibras 122. La estera de fibras conductoras se puede fabricar mediante revestimiento del material conductor sobre la estera de fibras 122 o mediante pulverización del material conductor sobre la superficie de estera de fibras 122. La lámina o pantalla puede incluir un metal, uno o más polímeros conductores y similares. La estera de fibras conductoras puede incluir una pluralidad de fibras conductoras dispuestas en un patrón tejido o no tejido y acopladas entre sí a través de un aglutinante. La estera de fibras conductoras se puede acoplar con la estera de fibras 122 a través de un aglutinante y similares. Los electrones pueden fluir a lo largo de la estera, hoja o pantalla de fibras conductoras como se describe en la presente memoria, tal como hasta el terminal positivo y/o negativo o a través del dióxido de plomo 104 y/o plomo 114. Como se ha descrito anteriormente, el material conductor de la estera, hoja o pantalla de fibras conductoras puede incluir un metal, un nanocarburo, grafeno, grafito, un polímero conductor (por ejemplo, polianilinas), nanocarburos o nanotubos de carbono, cobre, óxidos de titanio, óxidos de vanadio, óxidos de estaño y similares.
Situada en el lado opuesto de la estera de fibras 122 hay una membrana microporosa, tal como una película polimérica 126 o una AGM (Estera de Vidrio Absorbente). La película polimérica se puede colocar junto al electrodo negativo 112 y puede incluir huecos de tamaño micrométrico que permiten el transporte iónico (es decir, el transporte de portadores de carga iónica) a través del separador de batería 120. La membrana microporosa o película polimérica 126 puede tener un espesor de 50 micrómetros o menos, y preferentemente de 25 micrómetros o menos, puede tener una porosidad de aproximadamente un 50 % o un 40 % o menos, y puede tener un tamaño promedio de poro de 5 micrómetros o menos y preferentemente 1 micrómetro o menos. La película polimérica 126 puede incluir diversos tipos de polímeros que incluyen poliolefinas, poli(fluoruro de vinilideno), politetrafluoroetileno, poliamida, poli(alcohol vinílico), poliéster, poli(cloruro de vinilo), nailon, poli(tereftalato de etileno) y similares.
Con referencia ahora a la Figura 2, se ilustra una sección transversal de una realización según la invención de una celda 200 que tiene un electrodo positivo 202 y un electrodo negativo 212 separados por un separador de batería 220. Similar a la celda 100, el electrodo positivo 202 incluye un conductor 206 de electrodo positivo, un material activo positivo, concretamente, tal como un dióxido de plomo 204, y un terminal positivo 208. Asimismo, el electrodo negativo 212 incluye un conductor 216 de electrodo negativo, un material activo negativo, concretamente, tal como plomo 214, y un terminal negativo 218. El separador de batería 220 incluye una membrana microporosa 222, tal como la membrana microporosa descrita anteriormente (por ejemplo, una película polimérica). Según la invención, el elemento 222 representa una estera de fibras (por ejemplo, AGM o estera de poliolefina) que no tiene una capa o superficie conductora. La estera de vidrio/poliolefina o membrana microporosa 222 tiene una conductancia despreciable (por ejemplo, una resistencia de 1 megaohmio por cuadrado o mayor) de modo que los electrones no fluyen ni se transfieren a través de la estera de vidrio/poliolefina o la membrana microporosa 222. Situada a cada lado de la membrana microporosa 222 se encuentra una estera de fibras, 230 y 240 respectivamente, de manera que la membrana microporosa (o alternativamente una estera de vidrio/poliolefina) 222 se encuentra intercalada entre las dos esteras de fibras. Las esteras de fibras 230 y 240 pueden incluir materiales de fibra similares, tal como vidrio o poliolefina, o diferentes materiales de fibra. Cada una de las esteras de fibras, 230 y 240, incluye una capa conductora, 232 y 242 respectivamente, de manera que tanto el electrodo negativo 212 como el electrodo positivo 202 entran en contacto con una capa conductora. Como se describe en la presente memoria, los electrones pueden fluir a lo largo o con respecto a las capas conductoras, 232 y 242, de las esteras de fibras, 230 y 240, respectivamente. Por ejemplo, ambas esteras de fibras, 230 y 240, pueden ser esteras de fibras de vidrio o poliolefina.
La capa conductora 232 y 242 puede incluir capas y materiales conductores similares, tales como grafeno u otro material revestido o aplicado sobre las esteras de fibras, o puede incluir capas y materiales conductores diferentes, tales como que ambas esteras incluyan un revestimiento diferente.
En otra realización, la estera de fibras única puede incluir capas conductoras en ambos lados o superficies de la estera de fibras para que los electrodos tanto positivo como negativo entren en contacto con el material conductor de una de las respectivas capas conductoras de la estera de fibras única.
Con referencia ahora a la Figura 3, se ilustra una vista en perspectiva de una estera de fibras no tejida 300 que tiene una superficie conductora 304 a lo largo o sobre la cual pueden fluir los electrones. Se corta una parte de la superficie conductora 304 para dejar a la vista una pluralidad de fibras entrelazadas 302 (por ejemplo, fibras de vidrio) que se pueden acoplar con un aglutinante para formar la estera 300 de fibras no tejidas. La superficie conductora 304 es un revestimiento de material conductor. Aunque la superficie conductora 304 se muestra en la Figura 3 como una superficie o lámina sólida, se debe tener en cuenta que la superficie conductora 304 puede ser un revestimiento sobre fibras individuales (por ejemplo, fibras de vidrio) de la estera de fibras 300.
Según la invención, se mezcla un material conductor (por ejemplo, grafeno) con un aglutinante primario o un aglutinante secundario y se aplica a la pluralidad de fibras entrelazadas 302 durante la fabricación de la estera de fibras 302 o a continuación. La superficie conductora 304 tiene una resistencia eléctrica menor que aproximadamente 100.000 ohmios por cuadrado, y más comúnmente menor que aproximadamente 50.000 ohmios por cuadrado, para permitir el flujo de electrones sobre la superficie conductora 304 de la estera de fibras 300.
Con referencia ahora a la Figura 4, se ilustra una sección transversal ampliada de una celda 400 de una batería de plomo-ácido. La celda 400 incluye un conductor 404 de electrodo positivo acoplado eléctricamente a un terminal positivo 406. El conductor 404 puede tener un revestimiento de un material activo positivo, concretamente, dióxido de plomo 402. Colocada junto al material de dióxido de plomo 402 hay una estera de fibras 410 que tiene una superficie conductora 412 como se ha descrito anteriormente (por ejemplo, un revestimiento). La celda 400 se sumerge en un electrolito (no mostrado) y experimenta una reacción electroquímica como un flujo de corriente desde el terminal positivo 406 al terminal negativo (no mostrado). A medida que se lleva a cabo la reacción electroquímica, el dióxido de plomo 402 se convierte en sulfato de plomo 420 y se generan electrones en la capa 402. El sulfato de plomo 420 generalmente es un aislante y puede formar una capa impermeable que encapsula partículas de dióxido de plomo 402, lo que puede limitar la utilización de dióxido de plomo 402. Además, el sulfato de plomo 420 también puede dar como resultado una mayor resistencia dentro de la batería, lo que se traduce en una disminución del flujo de electrones a través del electrodo positivo (por ejemplo, a través del material de dióxido de plomo 402 y el conductor 404) y, de este modo, se reduce la corriente del electrodo positivo 406 al electrodo negativo. Por ejemplo, el sulfato de plomo 420 puede aumentar la resistencia del conductor 404, de modo que los electrones que fluyen desde la parte inferior del conductor 404 experimenten una mayor resistencia. La superficie conductora 412 puede proporcionar una ruta o trayectoria alternativa de menor resistencia a lo largo de la cual pueden fluir los electrones.
Los electrones que se producen en el dióxido de plomo 402 alrededor de la trayectoria 430B pueden fluir hacia la superficie conductora 412 de la estera de fibras 410 cuando la resistencia entre el dióxido de plomo 402 y el terminal positivo 406 a través del conductor 404 aumenta debido a la formación de sulfato de plomo 420. Alternativamente, en una ubicación diferente, la resistencia entre el dióxido de plomo 402 y el terminal positivo 406 a través del conductor 404 puede ser menor que la resistencia de la superficie conductora 412. Por tanto, la trayectoria 430A puede representar electrones que fluyen hacia el conductor 404 cuando el sulfato de plomo 420 se desarrolla en un punto cerca de la superficie conductora 412. De esta manera, los electrones pueden fluir a través de la superficie conductora 412 y del conductor 404, o de ambos, dependiendo de qué material conductor proporcione la trayectoria menos resistiva desde el punto de vista eléctrico. Además, los electrones pueden fluir finalmente en cualquier lugar a lo largo de la superficie conductora 412, de manera que cuando se forma sulfato de plomo en una zona o región, los electrones pueden fluir alrededor de esa zona.
Para simplificar, la celda 400 solo muestra el electrodo positivo, aunque se debe tener en cuenta que la descripción anterior se puede aplicar de igual forma al electrodo negativo.
Con referencia ahora a la Figura 5, se ilustra un método, no según la invención, para mejorar o proporcionar flujo de electrones en una superficie del separador de batería. En el bloque 510, se proporciona una estera de fibras o separador de batería que comprende una estera de fibras. La estera de fibras puede incluir una pluralidad de fibras (por ejemplo, fibras de vidrio y similares) y puede tener una resistencia eléctrica mayor que aproximadamente 1 millón de ohmios por cuadrado, como se ha descrito con anterioridad. En el bloque 520, se aplica un material conductor a al menos una superficie de la estera de fibras. El material conductor puede tener una resistencia eléctrica menor que aproximadamente 100.000 ohmios por cuadrado, y más comúnmente menor que aproximadamente 50.000 ohmios por cuadrado, y se puede aplicar de forma que el material conductor forme una capa conductora sobre la superficie de la estera de fibras. La capa conductora puede mejorar el flujo de electrones sobre la superficie de la estera de fibras. En el bloque 530, se puede colocar una película polimérica o membrana microporosa, tal como las descritas anteriormente, sobre una superficie opuesta de la estera de fibras (es decir, sobre una superficie opuesta a la superficie sobre la que se aplica el material conductor). En el bloque 540, la estera de fibras (es decir, el separador de batería) se puede colocar entre un electrodo positivo y un electrodo negativo de una batería para que la capa conductora entre en contacto con uno de los electrodos, con el fin de mejorar el flujo de electrones con respecto al electrodo en contacto y/ o dentro de la batería.
La aplicación del material conductor a la superficie de la estera de fibras puede incluir la aplicación de un revestimiento de material conductor a la pluralidad de fibras de la estera de fibras. El revestimiento de material conductor puede incluir un aglutinante mezclado con el material conductor. La estera de fibras se puede saturar con el aglutinante, tal como durante la fabricación de la estera de fibras, y/o el aglutinante se puede pulverizar o aplicar sobre la superficie de la estera de fibras. Alternativamente, la aplicación del material conductor a la superficie de la estera de fibras puede incluir la colocación de una segunda estera de fibras adyacente a la superficie de la estera de fibras, la segunda estera de fibras incluye una pluralidad de fibras conductoras o una pluralidad de fibras revestidas con un material conductor de modo que la segunda estera de fibras sea eléctricamente conductora.
El método también puede incluir la colocación de un conductor de electrodo positivo junto a la superficie de un electrodo positivo de una batería y la colocación de la estera de fibras (es decir, el separador de batería) junto al electrodo positivo, de modo que la capa conductora entre en contacto con el electrodo positivo y el electrodo positivo esté dispuesto entre la estera de fibras y el conductor de electrodo positivo. Los electrones en una primera zona del electrodo positivo pueden fluir a lo largo de la capa conductora de la estera de fibras hasta un terminal positivo de la batería porque la capa conductora proporciona una trayectoria eléctrica de resistencia mínima en la primera zona, en comparación con la trayectoria eléctrica del conductor de electrodo positivo de la primera zona. Asimismo, los electrones de la segunda zona del electrodo positivo pueden fluir a lo largo del conductor de electrodo positivo al terminal positivo de la batería porque el conductor de electrodo positivo proporciona una trayectoria eléctrica de resistencia mínima en la segunda zona, en comparación con la trayectoria eléctrica de la capa conductora de la segunda zona.
Se llevó a cabo un ensayo, no según la invención, utilizando un separador de batería convencional (es decir, un separador de batería sin capa conductora) y un separador de batería descrito en la presente memoria que tenía una capa o superficie conductora. El ensayo mostró mejoras en la vida útil de las baterías utilizando el separador de batería que tenía una capa o superficie conductora. El ensayo se llevó a cabo de la siguiente manera: las baterías se construyeron con dos electrodos, una membrana de película polimérica y una estera de fibras de vidrio - 1 batería incluía una estera de fibras de vidrio sin superficie conductora y 2 de las baterías incluyeron una estera de fibras de vidrio con una superficie conductora. Se configuró un adaptador CA-CC universal Proam a 2,4 V y se dejó cargar la batería durante aproximadamente 1 hora. Se registró la corriente. Se permitió la descarga completa de la batería con un cargador múltiple Multiplex LN-5014. Las etapas de carga y descarga se repitieron durante ciclos adicionales. Se integró la curva de tiempo-corriente para determinar la capacidad (en miliamperios-hora).
Como se ha mencionado anteriormente, se utilizaron dos tipos de separadores de batería: un primer separador de batería de estera de fibras de vidrio sin superficie conductora y un segundo separador de batería de estera de fibras de vidrio que tenía la estera de fibras revestida con grafeno. Las esteras de fibra de vidrio se colocaron para que entraran en contacto con el electrodo positivo, de modo que la superficie conductora de la segunda estera de fibras de vidrio tuviera contacto con el electrodo positivo. Se sometieron a ensayo tres baterías: 1 batería que tenía un separador sin superficie conductora y 2 baterías que tenían separadores con superficies conductoras. Cada batería se sometió a ensayo durante 5 ciclos de carga y descarga. Los resultados del ensayo se muestran en la siguiente tabla.
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Como se muestra en la tabla, se observó una mejora de aproximadamente un 7 % en las baterías que usaban separadores que incluían la superficie o capa conductora. Esta mejora de un 7 % se apreció después de solo 5 ciclos de carga/descarga. Estos resultados preliminares sugieren la posibilidad de aumentar la vida útil del ciclo de la batería mediante el uso de separadores de batería que incluyan o tengan una superficie o capa conductora, como las descritas en la presente memoria.
Las esteras de fibras y/o los separadores de batería descritos en la presente memoria se pueden denominar en general esteras no conductoras o esteras que tienen una conductancia despreciable, conductancia no apreciable, conductancia mínima y similares. Se debe tener en cuenta que la ausencia de conductancia, la conductancia despreciable, conductancia no apreciable y similares puede que no hagan referencia a una ausencia total de conductancia de por sí, sino que puede describir una capacidad para actuar o funcionar como aislante eléctrico. Por ejemplo, dichas esteras (es decir, no conductoras, de conductividad despreciable, no conductoras de forma apreciable y similares) pueden tener una conductividad tan pequeña (es decir, una resistencia eléctrica tan alta) que se pueden usar como capa eléctricamente aislante entre objetos, como electrodos de batería, y/o puede que no proporcionen ningún valor conductivo medible o apreciable. Dicho de otra manera, dichas esteras pueden funcionar y/o medir como un circuito abierto (es decir, pueden medir una resistencia aproximadamente infinita).
Habiendo descrito diversas realizaciones, los expertos en la técnica reconocerán que se pueden utilizar diversas modificaciones, construcciones alternativas y equivalentes, sin apartarse por ello del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones. Además, no se ha descrito una serie de procesos y elementos bien conocidos para evitar oscurecer innecesariamente la presente invención. En consecuencia, la descripción anterior no se debe tomar como limitante del alcance de la invención.
Cuando se proporciona un intervalo de valores, se entiende que cada valor intermedio, hasta la décima parte de la unidad del límite inferior a menos que el contexto dicte claramente lo contrario, entre los límites superior e inferior de ese intervalo también se divulga de manera específica. Se engloba cada intervalo más pequeño entre cualquier valor establecido o valor intermedio de un intervalo establecido y cualquier otro valor establecido o intermedio en ese intervalo establecido. Los límites superior e inferior de estos intervalos más pequeños se pueden incluir o excluir independientemente en el intervalo, y cada intervalo en el que ninguno de los límites o ambos límites está incluido en los intervalos más pequeños también queda englobado en la invención, sujeto a cualquier límite específicamente excluido en el intervalo indicado. Cuando el intervalo establecido incluye uno o ambos límites, también se incluyen los intervalos que excluyen uno o ambos límites incluidos.
Tal como se usa en la presente memoria y en las reivindicaciones adjuntas, las formas en singular "un", "una”, "el" y “la” incluyen referentes en plural, a menos que el contexto dicte claramente lo contrario. Así, por ejemplo, la referencia a "un proceso" incluye una pluralidad de procesos y la referencia a "el dispositivo" incluye la referencia a uno o más dispositivos y equivalentes de los mismos conocidos por los expertos en la técnica, y así sucesivamente.
Además, las palabras y expresiones "comprender", “que comprende", "incluir", "que incluye" e "incluye", cuando se usan en la presente memoria descriptiva y en las siguientes reivindicaciones, tienen por objeto especificar la presencia de características, números enteros, componentes o etapas establecidas, pero no excluyen la presencia o adición de una o más de otras características, números enteros, componentes, etapas, actos o grupos.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1 Una batería de plomo-ácido que comprende:
    un electrodo positivo (102);
    un electrodo negativo (112); y
    una estera de fibras (122) que separa el electrodo positivo (102) y el electrodo negativo (112) para aislar eléctricamente los electrodos positivo y negativo (102, 112), en la que la estera de fibras (122) comprende: una pluralidad de fibras; y
    un material conductor dispuesto sobre al menos una superficie de la estera de fibras (122) y un material conductor adicional dispuesto sobre la otra superficie de la estera de fibras (122), de modo que los electrodos tanto positivo como negativo (102, 112) entren en contacto con uno de los respectivos materiales conductores, el material conductor comprende (i) un revestimiento de material conductor aplicado a ambas superficies de la estera de fibras (122) y dicho revestimiento comprende una mezcla de un aglutinante y el material conductor, teniendo el material conductor una resistencia eléctrica menor que 100.000 ohmios por cuadrado para permitir el flujo de electrones sobre la superficie de la estera de fibras.
    2 La batería de plomo-ácido de la reivindicación 1, en la que el material conductor tiene una resistencia eléctrica menor que 50.000 ohmios por cuadrado.
    3 Uso de un separador de batería (120) en una batería de plomo-ácido que comprende un electrodo positivo (102) y un electrodo negativo (112), comprendiendo dicho separador:
    una estera de fibras (122) que incluye una pluralidad de fibras eléctricamente aislantes, la estera de fibras separa los electrodos de una batería de plomo-ácido para aislar eléctricamente los mismos; en el que
    un material conductor está dispuesto sobre ambas superficies de la estera de fibras (122), y en el que el material conductor hace contacto con ambos electrodos (102, 112) de la batería de plomo-ácido, el material conductor comprende un revestimiento de material conductor aplicado a ambas superficies de la estera de fibras (122), el material conductor que tiene una resistencia eléctrica inferior a 100.000 ohmios por cuadrado permite el flujo de electrones sobre la superficie de la estera de fibras (122) y dicho revestimiento comprende una mezcla de un aglutinante y el material conductor.
    4 El uso de la reivindicación 3, en el que el material conductor comprende uno o más materiales seleccionados entre el grupo que consiste en:
    polímeros conductores;
    nanocarburos;
    un metal;
    cobre;
    titanio;
    vanadio;
    grafito; y
    grafeno
    5 El uso de la reivindicación 3, en el que la estera de fibras (122) comprende una estera de fibras de vidrio.
    6 Un método para proporcionar un separador de batería (120) para una batería de plomo-ácido que tiene una superficie conductora (304) que comprende: proporcionar una estera de fibras (122) que comprende una pluralidad de fibras eléctricamente aislantes; y
    (i) aplicar un revestimiento de material conductor a ambas superficies de la estera de fibras, dicho revestimiento comprende una mezcla de un aglutinante y un material conductor, formando el material conductor una capa conductora (124) sobre la superficie de la estera de fibras y presentando la capa conductora una conductividad eléctrica que permite el flujo de electrones sobre la superficie de la estera de fibras, presentando dicho material conductor una resistencia eléctrica menor que 100.000 ohmios por cuadrado.
    7 El método de la reivindicación 6, en el que la resistencia eléctrica es menor que 50.000 ohmios por cuadrado. 8 El método de la reivindicación 6, que comprende además colocar el separador de batería (120) entre un electrodo positivo (102) y un electrodo negativo (112) de una batería de manera que los electrodos tanto positivo como negativo entren en contacto con uno de los respectivos materiales conductores.
    9 El método de la reivindicación 6, en el que la aplicación del material conductor a las superficies de la estera de fibras (122) comprende aplicar un revestimiento de material conductor a la pluralidad de fibras y en el que la estera de fibras (122) se satura con el aglutinante o el aglutinante se pulveriza sobre la parte superior de una superficie de la estera de fibras (122).
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9685646B2 (en) 2013-10-03 2017-06-20 Johns Manville Pasting paper made of glass fiber nonwoven comprising carbon graphite
US9923196B2 (en) 2013-10-03 2018-03-20 Johns Manville Conductive mat for battery electrode plate reinforcement and methods of use therefor
US10084170B2 (en) 2013-10-03 2018-09-25 Johns Manville Pasting paper made of glass fiber nonwoven comprising carbon graphite
CN106463673A (zh) 2014-03-22 2017-02-22 霍林斯沃思和沃斯有限公司 具有低表观密度的电池隔板
CN106663768B (zh) * 2014-05-05 2020-06-05 戴瑞米克有限责任公司 改进的铅酸电池隔板、电极、电池和制造方法及其用途
US9293748B1 (en) 2014-09-15 2016-03-22 Hollingsworth & Vose Company Multi-region battery separators
DE102014225451A1 (de) * 2014-12-10 2016-06-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lithium-Ionen-Zelle
CN107431167A (zh) 2015-02-19 2017-12-01 霍林斯沃思和沃斯有限公司 包含化学添加剂和/或其他组分的电池隔离件
US9786885B2 (en) 2015-04-10 2017-10-10 Hollingsworth & Vose Company Battery separators comprising inorganic particles
CN114709552A (zh) 2015-10-05 2022-07-05 达拉米克有限责任公司 功能化的铅酸电池隔板、改进的铅酸电池及相关方法
WO2018147866A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Daramic, Llc Improved separators with fibrous mat, lead acid batteries, and methods and systems associated therewith
KR20200050986A (ko) * 2017-09-08 2020-05-12 다라믹 엘엘씨 탄소를 도입한 개선된 납축전지 분리기
WO2019231892A1 (en) * 2018-05-31 2019-12-05 Robert Bosch Gmbh Electrode configuration with a protrusion inhibiting separator
RU2689408C1 (ru) * 2018-10-12 2019-05-28 Акционерное общество "Тюменский аккумуляторный завод" Абсорбирующий сепаратор для свинцово-кислотного аккумулятора
KR20220057564A (ko) * 2019-09-03 2022-05-09 다라믹 엘엘씨 탄소를 도입한 개선된 납축전지 분리기, 및 개선된 전지, 시스템, 차량, 및 관련 방법
EP4199234A1 (en) * 2020-08-14 2023-06-21 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Separator for lead storage battery and lead storage battery
EP4220842A1 (en) * 2020-09-25 2023-08-02 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Separator for lead acid storage batteries, and lead acid storage battery
DE102022124415A1 (de) 2022-09-22 2024-03-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriezelle für einen elektrischen Energiespeicher sowie elektrischer Energiespeicher

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3910799A (en) 1974-02-11 1975-10-07 Kanebo Ltd Lead-acid storage battery having improved separators
JPS5445755A (en) 1977-09-19 1979-04-11 Yuasa Battery Co Ltd Separator for storage battery
JPS5661766A (en) 1979-10-24 1981-05-27 Japan Storage Battery Co Ltd Pasted lead acid battery
JPS5933754A (ja) * 1982-08-19 1984-02-23 Sanyo Electric Co Ltd 鉛蓄電池
US4606982A (en) 1985-05-09 1986-08-19 Gates Energy Products, Inc. Sealed lead-acid cell and method
US4873157A (en) 1988-07-05 1989-10-10 East Penn Manufacturing Co., Inc. Recombinant electric storage battery
JPH03203158A (ja) * 1989-12-28 1991-09-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池
AU645884B2 (en) 1991-03-09 1994-01-27 W.R. Grace & Co.-Conn. Lead/sulphuric acid storage battery
US5667917A (en) 1991-09-10 1997-09-16 Idaho Research Foundation Electrode with conductive fillers
KR960032462A (ko) * 1995-02-18 1996-09-17 김광호 전화기능을 갖는 비데오플레이어
CN1134082C (zh) * 2001-09-07 2004-01-07 陈丰和 长寿命电动车用铅酸蓄电池
US6703161B2 (en) * 2001-09-20 2004-03-09 Daramic, Inc. Multilayer separator for lead-acid batteries
DE10208277A1 (de) * 2002-02-26 2003-09-04 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrischer Separator, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung
DE202004020668U1 (de) 2004-09-17 2005-12-22 Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa Elektrochemischer Bleiakkumulator
JP5092272B2 (ja) * 2005-05-31 2012-12-05 新神戸電機株式会社 鉛蓄電池および鉛蓄電池の製造方法
US9564623B2 (en) 2006-09-27 2017-02-07 Daramic Llc Battery separator with a conductive layer for extending the cycle life of a battery
JP5156826B2 (ja) * 2008-04-24 2013-03-06 シャープ株式会社 非水系二次電池
FR2937799B1 (fr) 2008-10-29 2010-12-24 Dumas Bernard Materiau fibreux en feuille d'empatage permanent pour batterie ouverte et batterie ouverte comprenant un materiau d'empatage permanent
KR101091228B1 (ko) * 2008-12-30 2011-12-07 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
JP2011023249A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Nissan Motor Co Ltd 二次電池、組電池
RU2554100C2 (ru) * 2009-08-27 2015-06-27 Коммонвелт Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Организейшн Устройство аккумулирования электроэнергии и его электрод
JP5396216B2 (ja) * 2009-09-25 2014-01-22 古河電池株式会社 鉛蓄電池
AU2011223743A1 (en) 2010-03-02 2012-08-30 Applied Nanostructured Solutions,Llc Electrical devices containing carbon nanotube-infused fibers and methods for production thereof
US8586248B2 (en) * 2010-04-14 2013-11-19 Johnson Controls Technology Company Battery, battery plate assembly, and method of assembly
RU2432641C1 (ru) * 2010-05-06 2011-10-27 Сергей Владимирович Заренин Способ получения взрывобезопасного сепаратора
US9118065B2 (en) 2010-05-27 2015-08-25 Johns Manville Lead-oxide battery plate with nonwoven glass mat
EP4050069A1 (en) * 2010-09-22 2022-08-31 Daramic, LLC Improved separator for lead acid batteries and use of the separator
US8993161B2 (en) 2011-06-23 2015-03-31 Molecular Rebar Design, Llc Lead-acid battery formulations containing discrete carbon nanotubes
EP2768046B1 (en) 2011-10-11 2021-03-10 Exide Technologies, S.L.U. Flooded lead-acid battery with electrodes comprising a pasting substrate
US9118063B2 (en) 2012-07-31 2015-08-25 Johns Manville Fiber mat for battery plate reinforcement

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