JP2015534704A - 導電繊維電極への電気的接続を形成する方法及びこのように形成された電極 - Google Patents
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Abstract
Description
別の態様において広義には、本発明は、約250ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する導電性の繊維材料電極素子への電気的接続を形成するための方法を含み、該方法は、繊維材料の突起ゾーン部分の中に、導電性の突起材料を加圧含浸させて、繊維を取り囲み、及び/又は繊維に浸透し、該突起ゾーンに繊維材料への電気的接続を形成することを含む。
別の態様において広義には、本発明は、導電ペースト、封入材料、又は接着剤を繊維材料の突起ゾーンに塗布すること、及び繊維材料に電気的に接続された導電性の領域を形成することを含む、導電繊維電気接続に対して導電性の突起を形成する方法を含む。
別の態様において広義には、本発明は、
・鉛ベースの粒子の混合物を含むペーストを導電繊維材料に塗布することと、
・導電繊維材料のこのようにして貼り付けられた部分の少なくとも一部に金属要素を付けることと、
・金属要素を通して、及び下のペーストを通して、及び酸電解質に関して適切な電位で真下の導電繊維材料を通して電流を流して、導電繊維材料の中への金属の浸透及び導電繊維材料と金属要素との間の接続を形成することと
を含む、導電繊維電気接続に導電性の突起を形成するための方法を含む。
上記すべての実施形態では、導電繊維材料は、フェルト材等の不織材料、(交差する縦糸繊維及び横糸繊維を含む)織物、又は編まれた材料であってよい。材料は、不織炭素繊維ファブリック、編まれた炭素繊維ファブリック、もしくは織られた炭素繊維ファブリック等の炭素繊維材料、又は代わりにガラス繊維もしくはケイ素ベースの繊維性材料であってよい。繊維、例えば、炭素繊維は、通常マルチフィラメント状であるが、モノフィラメントであってよい。いくつかの実施形態では、繊維材料は、約250ミクロン未満、つまり約100ミクロン未満、約50ミクロン未満、約20ミクロン未満、又は約10ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する。繊維直径は、約1ミクロンから約30ミクロン、約4ミクロンから約20ミクロン、約5ミクロンから約15ミクロンの範囲にあってよい。(含浸されていない)材料での空隙率は、例えば約2%まで等、例えば少なくとも約80%、又は少なくとも約95%であってよい。
・炭素繊維のより高いフィラメント数の束(「トウ」)からより小さなトウへ分けられた、又は
・個々の連続的なフィラメントをより短いフィラメントに分割し、分割のたびにフィラメントの端部を縦方向に分離し、炭素繊維トウのフィラメント数を削減するために伸ばして分割された、又は
・炭素繊維のより高いフィラメント数の束(「トウ」)からより小さなトウへ分けられ、次いで個々の連続的なフィラメントをより短いフィラメントに伸ばして分割して、分割のたびにフィラメントの端部を縦方向に分離し、さらに炭素繊維トウのフィラメント数を削減するために伸ばして分割された
マルチフィラメント炭素繊維から織られている、又は編まれている。
図1は、本発明の第1の加圧含浸実施形態によって繊維材料の上に形成された、Pb突起等のある形の突起付きの、例えばPb酸セル又はPb酸バッテリのための、炭素繊維の等、導電繊維電極の断面を示す。繊維材料は1で示され、突起は2で示される。突起は、繊維材料厚さに類似した厚さ(材料の平面を通る寸法)又はより大きい厚さを有してよい。図2は、繊維材料の複数の層1、及び突起2を含む類似した電極の概略断面図である。両方の実施形態で、突起は、突起材料だけ、つまりPb等の固形突起材料を含む繊維材料の端縁を越えた突起伸長部3を有する。
図3−1から図3−7は、図1及び図2の形の突起を形成するために微小繊維材料を加圧含浸するための一連のステップを概略で示し、図4Aは、図3−1から図3−7の左側に示された金型パーツの内面の概略図であり、図4Bは、図3−1から図3−7の右側に示される金型パーツの内面の概略図である。突起は、繊維材料の突起ゾーン部分の中に突起金属を加圧含浸して、突起ゾーンの繊維材料の中に浸透し、突起ゾーンの繊維材料への電気的接続を形成する。図3−1及び図4A及び図4Bを参照すると、図示されている実施形態では、金型は、内部空洞12及び13のある2つの金型パーツ10及び11を含む。金型パーツ10及び11は矢印Aの方向での動作でともに閉じ、相互に開く(図3−1を参照)。金型パーツは、図3の1で示される繊維材料が挟まれ、図示されているように金型空洞を通って延在する状態で接合される。図3−1は、開いている金型、つまり分離された2つの金型パーツを示し、図3−2は、繊維材料に対して閉じられているが、突起金属注入前の2つの金型パーツを示す。金型パーツの一方(又は両方とも)が、金型パーツがともに閉じるときに、繊維材料の突起ゾーンの周辺部又は境界部の回りの炭素繊維に接触する、空洞の周りの周辺突出部つまり壁14(金型の境界部分又は周辺部分)を含んでよい。しかしながら、金型パーツの間で、ひいては繊維に対して閉じる圧力又は力は、粉砕によって、構造的に損傷を与える等、損傷を与えない、又は多大に損傷を与えないレベルであってよい。閉じる圧力は、金型空洞の中への溶融金属の注入圧力に満たないことがある。いくつかの実施形態では、繊維材料に対する圧力は、例えば織られた炭素繊維材料の場合約5バール(にすぎない)、又は例えばフェルト材料等の不織炭素繊維材料の場合、最高5バールにすぎなくてよい。一実施形態では、金型パーツは繊維材料に触れるのではなく、金型が閉じられると、例えば繊維材料の表面から0.5mm未満又は0.25mm未満、密集してよい。係るギャップは、突起材料が繊維材料の外面の回りを流れることを可能にしてよいが、追加の注入された突起材料が次いで繊維材料の中に加圧含浸されるように、この突起材料が迅速に冷却し、凝固(凍結)するほど十分に小さくなくてはならない。代わりに、金型パーツは、閉じられているときに、繊維材料の圧力/圧迫なしであるが繊維材料に接触してよい。
上述されたように繊維材料電極上に形成された突起は、突起の炭素繊維材料自体を通る微小規模の通路に加えて、炭素繊維から金属突起への追加の大規模集電通路を提供するために、繊維材料の片側又は両側に、電極材料に及び突起に導電的に取り付けられた金属ワイヤ又は金属テープを含んでもよい。金属ワイヤ又は金属テープは、例えばバッテリ電解液の中で溶解しない糸でつぎ合わせるもしくは縫合すること、又は樹脂、セメント、もしくは製陶混合物等の集電装置を定位置に保持する他の不活性なPb酸バッテリ結合剤によって繊維材料に取り付けられてよい。金属ワイヤ又は金属テープは、製造中に繊維材料の中に押し込まれてよい。代わりに、ワイヤ又はテープ又は類似物は、繊維材料にはんだ付けされてよい、又は印刷されてよい。金属ワイヤ又は金属テープ(複数の場合がある)は、繊維材料の片側又は両側で波状の形状で配列され、電極の1つの端縁にある突起の間で連続的に伸長し、その端縁でワイヤ又はテープは、突起内に、及び電極の別の離間した端縁で、又は離間した端縁に向かって埋め込まれることによって突起に導電接続される。代わりに、ワイヤ又はテープは電極の向かい合う端縁又は電極の回りの枠に沿って金属突起間で伸長してよい。代わりに、再び別々のワイヤ又はテープがある端縁にある突起から、もしくは電極の別の端縁に向かって伸長してよい、又は代わりに再び、説明されるワイヤ又はテープのマクロ伝導体は繊維材料の片側又は両側に取り付けられた金属メッシュを含んでもよい。ワイヤ又はテープ又はメッシュの端部は突起内で終了し、埋め込まれてよい。集電装置が負極として働く電極の外面上にあるときには、集電装置が正極からの陽極酸化から保護されていることが重要である。好ましくは、ワイヤ又はテープは交差点なく電極の幅にわたって均等な間隔で電極の長さを上下に移動して、局所的なホットスポットが発生する、又は特定の領域で熱が蓄積すること、及び電極全体での均等な集電さえ妨げる。好ましくは、ワイヤ又はテープ又はメッシュ又は類似する大規模集電システムの体積は、(突起又は取り囲む金属枠又は類似物を除く)電極の体積の約15%未満である。
図17を参照すると、Pb酸バッテリ又はセルの電極に適用される本発明の電気化学突起形成方法の実施形態では、炭素繊維材料要素、つまり電極素子等の導電繊維材料要素は、それに鉛ベースの粒子を含むペーストを適用している―図17では、このように貼り付けられた要素61がステップ17−1に示されている。ペーストは、加圧されて及び/又は超音波振動等の振動を用いて繊維材料の中に含浸されて、繊維間にペーストを完全に含浸してよい。最適には、硬化プロセスが次いで講じられ、例えば湿度及び/又は温度が制御される。
・圧縮、及び/又は例えば誘導加熱もしくは抵抗加熱によって領域63を加熱すること、
・領域63は、孔を、電解液中で溶解しないポリマーで充填されたままにするシーラント溶液にさらに浸漬され、係るシーラント溶液は、例えば樹脂を含み、及び
・Pbイオンの強力な溶液からのPbの電極付着によって63の残りの孔のいくつかを充填すること。
バッテリ、通常は鉛酸バッテリでは、1つ又は複数の正極、1つ又は複数の負極、又は両方が、本発明の方法(複数の場合がある)に従って突起と形成されてよい。好ましくは、集電装置材料及び集電装置材料の繊維は可撓であり、それがバッテリサイクリング中に集電装置材料に付着した活物質の体積変化に対応する際に役立ち、微細規模の繊維が活物質を補強し、ともに使用している電極からの活物質の断絶(「分断」)を削減するのに役立ってよい。
実施例1−突起形成
実験作業では、Pb突起が、概して図5に関して上述された方法によって炭素繊維材料に形成された。
突起の以下の2つのサンプルは、概して図15を参照して上述された方法によってフェルトの主要な平面での溶融鉛の端縁含浸によって炭素フェルトに取り付けられた。
抵抗率:炭素フェルトが鉛で取り囲まれていたコネクタの片が、ギロチンを用いて切り取られ、端部は艇後継のクランプによって保持された。クランプと観察された断面領域Aとの間の長さlは、抵抗率を計算するための式抵抗率=(抵抗)(面積)/(長さ)で使用された。
電極及びセルの構築:電極は、238g/m2の比重、2.93mmの厚さ、及び炭素体積率〜5.8%を有するアーク処理された炭素繊維フェルトから構築された。アーク処理後、フェルトは204g/m2の比重を有し、厚さ2.5mmであり、〜5.7%の炭素体積率を有していた。炭素フェルト断面の形状は矩形で、以前は、Pb突起が、概して図15を参照して上述された方法によってフェルトの主要な平面内での溶融鉛の端縁含浸によって1つの端縁に沿って形成され、したがって突起のPb材料は、一方の側から他方の側に炭素フェルト材料の突起ゾーンを完全に通って浸透した。
Claims (77)
- 約100ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する導電性の繊維材料電極素子への電気的接続を形成するための方法であって、
前記繊維材料の突起ゾーン部分の中に導電性の突起材料を加圧含浸して、前記繊維材料の繊維を取り囲み、及び/又は前記突起ゾーン内の前記繊維材料の繊維に浸透し、前記突起ゾーン内の前記繊維材料への電気的接続を形成し、前記電極素子の外部接続のための突起を提供することと、
を含む方法。 - 前記突起材料を加熱することと、溶融時に前記繊維材料の中に前記突起材料を加圧含浸することとを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記繊維材料の突起ゾーン部分を金型に封入することと、前記溶融突起材料を前記金型の前記突起ゾーンの前記繊維材料の中に加圧含浸することと、前記突起材料が冷却し、前記繊維の回りで凝固できるようにすることとを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記繊維材料の中に前記溶融突起材料を加圧含浸することが、前記溶融突起材料を前記金型の中に加圧含浸することを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記突起材料上の金型及び前記金型内の繊維材料を閉じることによって前記繊維材料の中に前記溶融突起材料を加圧含浸することを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記繊維材料が織られた繊維材料又は編まれた繊維材料である場合に約240バール未満、又は前記繊維材料が不織繊維材料である場合に約40バール未満の前記繊維材料に対する圧力を生じさせる、前記繊維材料に対する閉じる力で、前記繊維材料が間にある金型パーツを接合することを含む、請求項3から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料が織られた繊維材料又は編まれた繊維材料である場合に約120バール未満、又は前記繊維材料が不織繊維材料である場合に約20バール未満の前記繊維材料に対する圧力を生じさせる、前記繊維材料に対する閉じる力で、前記繊維材料が間にある金型パーツを接合することを含む、請求項3から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記金型が、前記金型の非境界部分又は周辺部分よりも熱伝導性である、つまり前記金型の非境界部分又は周辺部分よりも冷たい境界部分又は周辺部分を含む、請求項3から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記金型が、境界部分又は周辺部分、及び前記金型の前記境界部分又は前記周辺部分よりも低い熱伝導率を有する、つまり前記金型の前記境界部分又は前記周辺部分よりも高温に加熱される領域を含む、請求項7又は請求項8のいずれかに記載の方法。
- 前記溶融突起材料を、前記金型の前記境界部分又は前記周辺部分に向かって流れさせることを含む、請求項8又は請求項9のいずれかに記載の方法。
- 前記溶融突起材料を、前記繊維材料の端縁に沿った前記繊維材料に進入させることを含む、請求項3から10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記溶融突起材料を、前記金型内の横断方向ギャップを通して前記繊維材料の前記端縁に進入させることを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記横断方向ギャップが、ともに閉じられるときに2つの向かい合う金型パーツの間に画定される、請求項12に記載の方法。
- 前記横断方向ギャップが、第1の内部金型空洞と、溶融突起材料移動の前記方向で前記第1の金型空洞上方の第2の内部金型空洞との間に画定され、前記第2の金型空洞が前記繊維材料の少なくとも前記突起ゾーンを受け入れるように配置される、請求項12又は請求項13のいずれかに記載の方法。
- 前記金型が、溶融突起材料移動の前記方向の前記横断方向ギャップの上方の横断方向開口部に沿って開いており、前記突起ゾーンを越えた前記繊維材料が含浸中に前記横断方向開口部を通って延在する、請求項12から14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料の主要な平面を通る前記金型にわたる寸法が、前記繊維材料の前記平面の前記金型の横断方向寸法に満たない、請求項3から15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料の主要な平面を通る前記金型にわたる前記寸法が、前記繊維材料とほぼ同じ厚さの薄い突起を形成するために、前記繊維材料の前記厚さとほぼ同じである、請求項16に記載の方法。
- 所定の時間及び/又は突起材料の所定の体積の間前記繊維材料を加圧含浸することを含む、請求項1から17のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料の端縁を越えて突起伸長部を形成することを含む、請求項1から18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料が不織材料である、請求項1から19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料がフェルト材料である、請求項20に記載の方法。
- 前記繊維材料が編まれた材料又は織られた材料である、請求項1から19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料が炭素繊維材料である、請求項1から22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料が、電気アーク放電によって処理された炭素繊維材料である、請求項1から22のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料が、約50ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する、請求項1から24のいずれか1項に記載の方法。
- 前記(含浸されていない)繊維材料が約80%を超える空隙率を有する、請求項1から25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記(含浸されていない)炭素繊維材料が約95%を超える空隙率を有する、請求項1から25のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭素繊維材料が、約1から約30ミクロンの前記範囲の平均繊維直径を有する、請求項1から27のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料が、
・繊維のより高いフィラメント数の束(「トウ」)からより小さいトウに分けられた、又は
・個々の連続的なフィラメントをより短いフィラメントに分割し、分割のたびにフィラメントの前記端部を縦方向に分離し、前記繊維トウの前記フィラメント数を削減するために伸ばして分割された、又は
・繊維のより高いフィラメント数の束(「トウ」)からより小さなトウに分けられ、次いで個々の連続的なフィラメントをより短いフィラメントに分割し、食べる分割のたびにフィラメントの前記端部を縦方向に分離し、前記繊維トウの前記フィラメント数をさらに削減するために伸ばして分割された
マルチフィラメント繊維から形成された、請求項1から28のいずれか1項に記載の方法。 - 前記突起材料が前記繊維の少なくとも約50%の間で浸透する、請求項1から29のいずれか1項に記載の方法。
- 前記繊維材料がマルチフィラメント状の繊維を備え、加圧含浸することが、突起材料を、フィラメント間に少なくとも部分的に浸透させることを含む、請求項1から30のいずれか1項に記載の方法。
- 前記突起材料が金属を備える、請求項1から31のいずれか1項に記載の方法。
- 前記金属がPbもしくはPb合金、ZnもしくはZn合金、又はCdもしくはCd合金である、請求項32に記載の方法。
- 前記電極が、約5mm未満又は約3mm未満の(長さ及び幅又は前記電極の平面内寸法に横断方向)厚さを有する、請求項1から33のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から34のいずれか1項に記載の方法によって形成される電極。
- 請求項1から34のいずれか1項に記載の方法によって形成される電極を備える鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 活物質が、前記繊維材料が前記突起に進入する前記突起に接触し、前記突起に直接電気的に接続する、請求項36に記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 活物質が、前記繊維材料が前記突起に進入する前記突起に接触し、前記繊維材料の厚さを通して前記突起に直接電気的に接続する、請求項36に記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 活物質が、前記繊維材料が前記突起に進入する前記突起に接触し、前前記繊維材料の厚さを通して、及び前記突起材料と、この境界での前記非突起材料含浸繊維材料との間の境界の主要な部分又は実質的にすべての長さに沿って前記突起に直接電気的に接続する、請求項37又は請求項38のいずれかに記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 請求項36から39のいずれか1項に記載のバッテリを備えるハイブリッド自動車車両。
- 鉛酸バッテリ又は鉛酸セル、つまり約100ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する導電繊維材料の少なくとも1つの電極を備える鉛酸バッテリ又は鉛酸セルの電極であって、前記電極の活性化領域に隣接する前記導電材料の突起ゾーンの前記電極へのコネクタとして導電性の突起材料のマトリックスを備え、前記電極の突起ゾーン部分で、突起材料が前記導電繊維材料の繊維を取り囲み、前記導電繊維材料の繊維の間に浸透し、前記導電繊維材料に電気的に接続し、前記含浸されていない活性化領域の繊維間空隙率に比較して繊維間空隙率を削減し、前記マトリックスが前記導電材料の平面の厚さの中に、及び前記導電材料の平面に沿って延在する、電極。
- 鉛酸バッテリ又は鉛酸セル、つまり約100ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する導電繊維材料の少なくとも1つの電極を備える鉛酸バッテリ又は鉛酸セルの電極であって、前記電極の活性化領域に隣接する前記導電材料の突起ゾーンの前記電極へのコネクタとして導電性の突起材料のマトリックスを備え、前記突起ゾーンが約50%未満の(前記鉛と前記導電繊維との間の前記孔によって占有される部分的な体積である)平均空隙率を有するように、前記電極の突起ゾーン部分で、突起材料が前記導電繊維材料の繊維を取り囲み、前記導電繊維材料の繊維の間に浸透し、前記導電繊維材料に電気的に接続する、電極。
- 約100ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する導電性の繊維材料電極素子であって、前記繊維材料の突起ゾーン部分の中に加圧含浸され、前記繊維を取り囲み、及び/又は前記繊維に浸透し、前記突起ゾーンの前記繊維材料への電気的接続を形成し、前記電極素子の外部接続のための突起を提供する、導電性の突起材料を備える、導電性の繊維材料電極素子。
- 前記繊維材料が不織材料である、請求項41から43のいずれか1項に記載の電極。
- 前記繊維材料がフェルト材料である、請求項43に記載の電極。
- 前記繊維材料が編まれた材料又は織られた材料である、請求項41から43のいずれか1項に記載の電極。
- 前記繊維材料が炭素繊維材料である、請求項41から46のいずれか1項に記載の電極。
- 前記炭素繊維材料が電気アーク放電によって処理された、請求項47に記載の電極。
- 前記繊維材料が約50ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する、請求項41から48のいずれか1項に記載の電極。
- 前記(含浸されていない)繊維材料が約80%を超える空隙率を有する、請求項41から49のいずれか1項に記載の電極。
- 前記(含浸されていない)繊維材料が約95%を超える空隙率を有する、請求項41から49のいずれか1項に記載の電極。
- 前記繊維材料が、約1ミクロンから約30ミクロンの前記範囲内の平均繊維直径を有する、請求項41から51のいずれか1項に記載の電極。
- 前記突起材料が、前記繊維材料の繊維の少なくとも50%の間に浸透する、請求項41から52のいずれか1項に記載の電極。
- 前記繊維材料が、
・繊維のより高いフィラメント数の束(「トウ」)からより小さいトウに分けられた、又は
・個々の連続的なフィラメントをより短いフィラメントに分割し、分割のたびにフィラメントの前記端部を縦方向に分離し、前記繊維トウの前記フィラメント数を削減するために伸ばして分割された、又は
・繊維のより高いフィラメント数の束(「トウ」)からより小さなトウに分けられ、次いで個々の連続的なフィラメントをより短いフィラメントに分割し、食べる分割のたびにフィラメントの前記端部を縦方向に分離し、前記繊維トウの前記フィラメント数をさらに削減するために伸ばして分割された
マルチフィラメント繊維から形成された、請求項41から53のいずれか1項に記載の電極。 - 前記繊維材料がマルチフィラメント状の繊維を備え、前記突起材料が少なくとも部分的にフィラメント間に浸透する、請求項41から54のいずれか1項に記載の電極。
- 前記突起材料が金属を備える、請求項41から55のいずれか1項に記載の電極。
- 前記金属がPbもしくはPb合金、ZnもしくはZn合金、又はCdもしくはCd合金である、請求項56に記載の電極。
- 前記電極が、約50分の1、又は前記繊維材料の面内寸法に満たない(長さ及び幅又は平面内寸法に横断方向)厚さを有する、請求項41から57のいずれか1項に記載の電極。
- 前記電極が、約5mm未満の(長さ及び幅又は前記電極の平面内寸法に横断方向)厚さを有する、請求項41から58のいずれか1項に記載の電極。
- 前記電極が実質的に平面状であり、約50から約500mmの前記範囲の長さ及び/又は幅を有する、請求項41から59のいずれか1項に記載の電極。
- 鉛酸バッテリ又は鉛酸セル、つまり約100ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する導電繊維材料を備える少なくとも1つの電極を備える鉛酸バッテリ又は鉛酸セルの電極であって、前記電極が活性化領域及び前記電極へのコネクタとしての突起ゾーン内の導電素子を含み、前記電極で、前記バッテリ又は前記セルが少なくとも約10%充電/約90%放電されているときの前記接続の前記電気抵抗が、少なくとも約10%、前記活性化領域の前記抵抗に満たない、電極。
- 鉛酸バッテリ又は鉛酸セル、つまり約100ミクロン未満の平均繊維間間隔を有する導電性の繊維材料を備える少なくとも1つの電極を備える鉛酸バッテリ又は鉛酸セルの電極であって、前記電極が活性化領域及び前記電極へのコネクタとしての突起ゾーン内の導電突起素子を含み、前記電極で、前記繊維材料の前記突起ゾーン部分において、突起材料が前記繊維を取り囲み、及び/又は前記繊維に浸透し、前記繊維に電気的に接続する、電極。
- 請求項41から62のいずれか1つに記載の電極を備える鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 前記電極が、前記活物質が前記突起に直接電気的に接続するように、Pbベースの粒子を備える活物質で含浸されている、請求項63に記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 前記電極が、前記繊維材料の片側又は両側で、前記繊維材料及び前記突起に導電的に取り付けられた大規模金属導体を備える、請求項63又は請求項64のいずれかに記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 前記大規模金属導体が金属ワイヤ又は金属テープ又は金属メッシュを備える、請求項65に記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 繊維を取り囲み、及び/又は繊維に浸透し、突起ゾーンの繊維材料への電気的接続を形成し、前記電極素子の外部接続のための突起を提供する前記繊維材料の前記突起ゾーン部分に導電性突起材料を備え、前記突起ゾーン内以外の前記導電繊維材料の少なくとも一部に及び活物質を備え、前記活物質が、前記繊維が前記突起に進入する前記突起に接触し、前記突起に直接電気的に接触する、前記導電繊維材料を集電装置として備える少なくとも1つの電極を含む鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 活物質が、前記繊維が前記突起に進入する前記突起に接触し、前記繊維材料の厚さを通して前記突起に直接電気的に接続する、請求項67に記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 活物質が、前記繊維が前記突起に進入する前記突起に接触し、前記繊維材料の厚さを通して、及び前記突起材料と、この境界の前記非突起材料含浸繊維材料との間の境界の大部分又は実質的にすべての長さに沿って前記突起に直接電気的に接続する、請求項67又は8のいずれかに記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 前記活物質が、Pbベースの粒子及び希硫酸を備えるペーストを備える、請求項67から69のいずれか1項に記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 繊維を取り囲み、及び/又は繊維に浸透し、突起ゾーンの繊維材料への電気的接続を形成し、前記電極素子の外部接続のための突起を提供する前記繊維材料の前記突起ゾーン部分に導電性突起材料を備え、前記突起ゾーン内以外の前記導電繊維材料の少なくとも一部に及び活物質を備え、前記活物質のPb粒子の表面積対体積率が、前記突起ゾーンの突起材料の表面積対体積率よりも少なくとも約3倍大きい、前記導電繊維材料を集電装置として備える少なくとも1つの電極を含む鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 前記活物質のPb粒子の表面積対体積率は、突起ゾーン内の突起材料の表面積対体積率より少なくとも約10倍大きい、請求項71に記載の酸鉛バッテリ又は酸鉛セル。
- 前記活物質のPb粒子の前記表面積対体積率が、約2m2/cm3より大きく、前記突起ゾーンの突起材料の前記表面積対体積率が約0.5m2/cm3未満である、請求項71に記載の酸鉛バッテリ又は酸鉛セル。
- 前記活物質のPb粒子の前記表面積対体積率が、約1m2/cm3より大きく、前記突起ゾーンの突起材料の前記表面積対体積率が約0.5m2/cm3未満である、請求項71に記載の酸鉛バッテリ又は酸鉛セル。
- 前記突起材料が金属を含む、請求項71から74のいずれか1項に記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 前記金属がPbもしくはPb合金、ZnもしくはZn合金、又はCdもしくはCd合金である、請求項75に記載の鉛酸バッテリ又は鉛酸セル。
- 請求項70から76のいずれか1項に記載のバッテリを備えるハイブリッド自動車車両。
Applications Claiming Priority (5)
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