MX2014002721A - Bateria bipolar y placa. - Google Patents

Bateria bipolar y placa.

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Abstract

Una placa de batería bipolar (10) se utiliza para la producción de una batería bipolar. La placa de batería bipolar incluye un marco (11), un sustrato (12), primera y segunda capas de plomo (14), y materiales activos positivos (16) y negativos (18). El sustrato incluye una pluralidad de perforaciones (13) a través del sustrato, y el sustrato se posiciona dentro del marco. La primera capa de plomo se posiciona en un lado del sustrato, mientras que la segunda capa de plomo se posiciona en otro lado del sustrato. Las primera y segunda capas de plomo se conectan eléctricamente a cada una a través de la pluralidad de perforaciones. El material activo positivo se posiciona sobre una superficie de la primera capa de plomo, mientras que el material activo negativo se posiciona sobre una superficie de la segunda capa de plomo.

Description

BATERÍA BIPOLAR Y PLAGA CAMPO DB LA INVENCIÓN La invención se refiere a una batería y, en particular, a una batería bipolar que tiene una serie de placas de la batería bipolar.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Una batería bipolar convencional incluye generalmente electrodos que tienen un sustrato conductor metálico en el cual el material activo positivo forma una superficie y el material activo negativo forma la superficie opuesta. Los materiales activos son retenidos por diversos medios en el sustrato conductor metálico que es no conductor para los iones de electrolitos. Los electrodos están dispuestos en relación apilada paralela para proporcionar una batería de celdas múltiples con placas separadoras y electrólito que proporcionan una interfaz entre los electrodos adyacentes. Los electrodos monopolares convencionales, utilizados en los extremos de la pila son conectados eléctricamente con las terminales de salida. La mayoría de las baterías bipolares desarrolladas hasta la fecha han utilizado sustratos metálicos. Específicamente, los sistemas bipolares de plomo-ácido han utilizado plomo y aleaciones de plomo para este propósito. El uso de las aleaciones de plomo, tal como el antimonio, da resistencia al sustrato, pero causa un aumento de la corrosión y la formación de gases.
En la mayoria de las placas conocidas para baterías bipolares, el material activo positivo, usualmente en la forma de una pasta se aplica al sustrato conductor metálico en un lado mientras que el material activo negativo se aplica de manera similar al lado opuesto. Las placas pueden estar contenidas por un marco que sella el electrólito entre las placas de manera que no puede migrar a través de la placa.
En la Patente de EE.UU. No. 4,275,130, se describe una construcción de batería bipolar 20 que tiene una pluralidad de biplacas conductoras 21. Cada placa bipolar 21 puede incluir una hoja de sustrato de material compuesto 34 que incluye un material de resina de fase continua, que es no conductora para los iones de electrolitos. La hoja de sustrato de material compuesto 34 también incluye fibras conductoras uniformemente distribuidas, aleatoriamente dispersadas 33 incrustadas en el material. La resina aglutinante es una resina orgánica sintética y puede ser termoendurecible o termoplásticá. La hoja de sustrato de material compuesto 34 tiene caras laterales opuestas sustancialmente planas 35, que incluyen en sus superficies expuestas, porciones de las fibras de grafito incrustadas 33. Las fibras de grafito incrustadas no sólo proporcionan conductividad eléctrica a través de la hoja de sustrato 34, sino también imparten al material termoplástico un alto grado de endurecimiento, rigidez, resistencia y estabilidad. La hoja de sustrato 34 se puede hacer de cualquier manera adecuada tal como entremezclando completamente el material termoplástico en. forma de partículas con las fibras de grafito. La mezcla se calienta en un molde y luego se forma a presión en una hoja de sustrato de tamaño y espesor seleccionados. Después de que la hoja se ha curado, las caras laterales sustancialmente planas 35 pueden ser fácilmente tratadas o procesadas, como por ejemplo por pulido, para eliminar agujeros u otras irregularidades en las caras laterales.
Como se describe, las tiras de plomo se unen a la hoja de sustrato de material compuesto 34 por procesos de enchapado conocidos. En la cara lateral positiva 35, las áreas faciales entre las tiras de plomo 38 están cubiertas por un revestimiento de resina resistente a la corrosión 36 adecuadamente una resina de fluorocarbono tales como Teflón (politetrofluoroetileno) que protege contra la corrosión anódica de las fibras de grafito adyacentes y polietileno del sustrato 34. En la cara lateral negativa 35, las áreas faciales entre las tiras de plomo 37 se pueden proteger por un revestimiento delgado de resina impermeable al electrolito, tal como un revestimiento de polietileno 36a. En la fabricación de la placa bipolar 21 y después de que se ha formado la hoja de sustrato de material compuesto 34, una hoja delgada de Teflón se puede unir a la superficie lateral positiva 35. Antes de la unión, se recortan aberturas tipo ventana correspondientes en longitud y anchura a las tiras de plomo. El enchapado después unirá las tiras de plomo 38 a las superficies de grafito conductoras expuestas en la cara lateral del sustrato 35. El mismo proceso de fabricación se puede utilizar en la cara lateral negativa 35 para revestir las áreas sin tiras con polietileno u otro material similar. El enchapado de las tiras negativas se puede lograr como con las tiras positivas.
Una placa separadora 23 sirve para soportar el material activo positivo 24 y el material activo negativo 25 y se puede hacer de una resina orgánica sintética adecuada, preferiblemente un material termoplástico tal como polietileno microporoso.
La construcción de la batería 20 incluye una pluralidad de placas bipolares conductoras 21, los bordes o márgenes periféricos de las mismas se soportan y sostienen en los miembros de carcasa aislantes periféricos 22. Intercaladas y dispuestas entre las placas bipolares 21 está una pluralidad de placas separadoras 23. Las placas separadoras portan material activo positivo 24 en un lado de las mismas y el material activo negativo 25 en el lado opuesto de las mismas. Los miembros de carcasa 22, junto con las placas bipolares 21 y las placas separadoras 23, proporcionan cámaras 26 para contener el liquido electrolito. En cada extremo de la construcción de la bateria 20, las placas bipolares estándares 21 se interconectan con las placas recolectoras de corriente, donde 27 es la placa recolectora negativa y 28 es la placa recolectora positiva. Externamente de los colectores de extremo 27 y 28 se proporcionan miembros de presión 30 interconectados por barras 31 que tienen porciones roscadas para extraer las placas de miembros de presión juntas y aplicar compresión axial a la disposición apilada de placas bipolares y placas separadoras.
La placa bipolar 21 es de peso ligero, rígida, pero incluye lineas de unión entre los bordes de tira de plomo y los revestimientos protectores para resistir la corrosión y el deterioro estructural del sustrato. Además, se requiere un proceso de enchapado para unir las tiras de plomo 37, 38 al sustrato conductor que tiene fibras de grafito. La conductividad está limitada por el tamaño y la cantidad y tipo de fibras de grafito en el sustrato. Adicionalmente, se requiere una pluralidad de placas bipolares 21 y capas para sentarse en miembros de carcasa separados 22 y un marco externo, todos los cuales requieren etapas de procesamiento adicionales para más partes. La construcción de la bateria bipolar 20 es un diseño complicado que tiene muchas capas de materiales y sustratos ensambladas en múltiples cámaras 26 y cuerpos 43 que se aseguran juntos por un marco externo complejo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA JMVKWCIÓH Un objeto de la presente invención, entre otros objetos, es proporcionar una batería bipolar que tiene un diseño de placa bipolar simplificado, en donde los materiales activos están encerrados dentro de un marco aislado que tiene un sustrato moldeable con perforaciones para mejorar la conductividad entre los materiales activos. Además, la batería bipolar es barata de producir y no requiere un marco externo complejo para soportar las placas bipolares.
Cada placa de batería bipolar incluye un marco, un sustrato, primera y segunda capas de plomo, y materiales activos positivos y negativos. El sustrato incluye una pluralidad de perforaciones a través del sustrato, y el sustrato se posiciona dentro del marco. La primera capa de plomo se posiciona en un lado del sustrato, mientras que la segunda capa de plomo se posiciona en otro lado del sustrato. Las primera y segunda capas de plomo se conectan eléctricamente a cada una a través de la pluralidad de perforaciones. El material activo positivo se posiciona sobre una superficie de la primera capa de plomo, mientras que el material activo negativo se posiciona sobre una superficie de la segunda capa de plomo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención se explica con más detalle a continuación con referencia a las Figuras mostradas en las Figuras, que ilustran las modalidades ejemplares de la presente invención en donde: La Figura 1 es una vista frontal de una placa bipolar de acuerdo con la invención; La Figura 2 es una vista en sección de la placa bipolar tomada a lo largo de la linea 2-2 de la Figura 1; La Figura 3 es una vista en perspectiva de una batería bipolar de acuerdo con la invención; La Figura 4 es una vista en perspectiva despiezada de la batería bipolar de la Figura 4; La Figura 5 es una vista en sección parcial de la batería bipolar de acuerdo con la invención que tiene una carcasa; La Figura 6 es otra vista en sección parcial de la batería bipolar de acuerdo con la invención sin la carcasa; La Figura 7 es una vista cercana de la placa bipolar de acuerdo con la invención, que muestra una perforación en un sustrato de la placa bipolar; y La Figura 8 es otra vista cercana de la placa bipolar de acuerdo con la invención, que muestra un marco no conductor de la placa bipolar; y La Figura 9 es otra vista cercana de la placa bipolar de acuerdo con la invención, que muestra otro marco no conductor de la placa bipolar.
DKSCRIPCIÓII DETALLADA DB LAS MODALIOADBS La invención se explica con mayor detalle a continuación con referencia a las Figuras, en donde los números de referencia similares se refieren a los elementos similares. La invención, sin embargo, se puede realizar de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a las modalidades descritas en la presente; más bien, estas modalidades se proporcionan de modo que la descripción será minuciosa y completa, y transmitirá completamente el concepto de la invención a los expertos en la técnica.
Con respecto a las Figuras 1-9, una batería bipolar 100 de acuerdo con la invención incluye una pluralidad de placas bipolares 10, espaciadores 22 que retienen un electrólito 20, y secciones de extremo terminales 30. Cada uno de estos componentes se apilan juntos para completar una batería bipolar 100 de acuerdo con la invención, el cual es un diseño adaptable con el número mínimo de partes desprovisto de una estructura de soporte exterior compleja.
Ahora con referencia a las Figuras 1 y 2, se discute una placa bipolar 10 de acuerdo con la invención. La placa bipolar 10 incluye un marco 11, un sustrato 12, una pluralidad de perforaciones 13 a lo largo y extendidas a través de una superficie frontal y trasera del sustrato 12, láminas de plomó 14, un primer material activo 16, y un segundo material activo 18.
En general, el sustrato 12, las láminas de plomo 14, el primer material activo, 16 y el segundo material activo están encerrados dentro del marco 11, que proporciona soporte y protección para la placa bipolar 10. El sustrato 12 se posiciona en un centro del marco 11, las láminas de plomo 14 se posicionan en ambos lados del sustrato, y los materiales activos 16, 18 luego se posicionan sobre las láminas de plomo 14. El marco 11 es no conductor. En la modalidad mostrada, el marco 11 es un polímero aislante moldeable, tal como polipropileno, acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) , policarbonato, copolimeros, o mezclas de polímeros. Debido a que el marco 11 es moldeable, el número de configuraciones de forma y tamaño son abundantes, lo cual proporciona una placa bipolar 10 de acuerdo con la invención que se puede adaptar a diferentes usos.
En la modalidad mostrada, el marco 11 tiene una forma generalmente rectangular, que proporciona soporte para un sustrato 12 cuando se posiciona en el marco 11. El marco 11 es una carcasa para la placa bipolar 10, asi como también la batería bipolar 100. La superficie exterior del marco 11 es la superficie exterior de la placa bipolar 10 y la batería bipolar 100. La superficie del marco 11 es generalmente plana, y en particular, a lo largo de las superficies exteriores del marco 11. El marco 11 se soporta por si mismo, asi como también a la placa bipolar 10 cuando se ensambla con los espaciadores 22 y las secciones de terminales 30, especialmente ' cuando la placa bipolar 10 se encuentra en posición vertical contra una superficie opuesta plana.
El marco 11 además incluye pasadizos receptores del sustrato lia y pasadizos receptores del material 11b, como se muestra en la Figura 2. Los pasadizos receptores del sustrato lia son ranuras o canales, mientras que los pasadizos receptores del material 11b son aberturas en el marco 11 que reciben las láminas de plomo 14 y materiales activos 16, 18 en ambos lados apilables de la placa bipolar 10.
Los pasadizos receptores del sustrato lia son una ranura utilizada para recibir y asegurar el sustrato 12, cuando el sustrato 12 se posiciona dentro del marco 11. Otras configuraciones de los pasadizos receptores del sustrato lia son posibles, incluyendo muescas, indentaciones, rebajos o cualquier mecanismo de fijación que asegura el sustrato 12 dentro del marco 11. Por ejemplo, el sustrato 12 se podria asegurar al marco 11 utilizando una soldadura o por adhesivo, o por un sujetador. Sin embargo, en la modalidad mostrada, el sustrato 12 se asegura en los pasadizos receptores del sustrato lia durante la manufactura de la placa bipolar 10.
Cada pasadizo receptor del material 11b se posiciona en un centro sustancial del marco 11 dividido entre si por el sustrato 12, cuando el sustrato 12 se posiciona dentro de los pasadizos receptores del sustrato lia. Además, las láminas de plomo 14 y los materiales activos 16, 18 están encerrados dentro de un plano de la superficie exterior del marco 11. Estos pares de cavidades son dimensionadas para recibir de manera segura las láminas de plomo 14 y los materiales activos 16, 18 dentro del marco 11.
En la modalidad mostrada, el sustrato 12 es una pieza separada de material aislante con respecto al marco 11, con el sustrato 12 recibido y asegurado dentro de los pasadizos receptores del sustrato lia del marco 11. Sin embargo, el marco 11 y el sustrato 12 se pueden formar juntos, como una estructura monolítica, generalmente del mismo material. Durante la manufactura, el marco 11 y el sustrato 12 se construyen como una pieza del mismo material. Esto se puede realizar a través de un proceso tal como moldeo por inyección, u otros métodos conocidos.
El sustrato 12 en la modalidad mostrada es un plástico aislante que es generalmente no conductor, es decir, polipropileno, acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) , policarbonato, copolimeros, o mezclas de polímeros en la modalidad mostrada. Como se discute brevemente antes, el sustrato 12 se puede preparar a partir del mismo material como el marco 11, sin considerar si el marco 11 y el sustrato 12 se preparan a partir de una construcción de una pieza.
En una modalidad alternativa, como se muestra en la Figura 7, el sustrato 112 es generalmente no conductor, es preparado a partir de plástico aislante. Sin embargo, el material y fibras conductoras se dispersan homogéneamente en todo el plástico aislante. Por ejemplo, el sustrato 112 se puede preparar a partir de un plástico no corrosivo vendido por Integral Technologies, Inc, bajo el nombre comercial ElectriPlast, que incluye áreas altamente conductoras eléctricamente. El sustrato 112, como se muestra en la Figura 7, incluye un termoplástico o material a base de resina no conductora 112a con un micro polvo de partículas conductoras y/o en combinación de micro fibras 112b homogeneizadas sustancialmente dentro de la resina o termoplástico 112a. Como se muestra claramente en la Figura 7, las partículas o fibras conductoras 112b se homogeneizan en todo el cuerpo de la resina o termoplástico 112a. En este ejemplo, el diámetro D de las partículas conductoras de las partículas o fibras conductoras 112b en el polvo está entre aproximadamente 3 y 12 mieras. Las fibras conductoras de las partículas o fibras conductoras 112b tienen un diámetro de entre aproximadamente 3 y 12 mieras, típicamente en el intervalo de 10 mieras o entre aproximadamente 8 y 12 mieras, y una longitud de entre aproximadamente 2 y 14 milímetros. Las micro fibras conductoras de las particulas o fibras conductoras 112b pueden ser fibra metálica o fibra enchapada con metal. Además, la fibra enchapada con metal se puede formar por enchapado metálico sobre una fibra metálica o por enchapado metálico sobre una fibra no metálica. Las fibras metálicas ejemplares incluyen, pero no se limitan a, fibra de acero inoxidable, fibra de cobre, fibra de níquel, fibra de plata, fibra de aluminio, o similares, o combinaciones de los mismos. Los materiales de enchapado metálico ejemplares incluyen, pero no se limitan a, cobre, níquel, cobalto, plata, oro, paladio, platino, rutenio, y rodio, y aleaciones de los mismos. Cualquier fibra que se puede enchapar se puede utilizar como el núcleo de una fibra no metálica. Las fibras no metálicas ejemplares incluyen, pero no se limitan a, carbono, grafito, poliéster, basalto, materiales sintéticos y de origen natural, y similares. Además, los metales superconductores, tales como titanio, níquel, niobio y circonio, y aleaciones de titanio, níquel, niobio, y zirconio también se pueden utilizar como micro fibras conductoras y/o como enchapado metálico sobre las fibras.
Las particulas y/o fibras conductoras 112b se homogeneizan sustancialmente dentro de la resina o termoplástico 112a. El sustrato 112 incluye áreas controladas de las superficies conductoras sobre el sustrato 112, en donde los materiales conductores de las partículas o fibras conductoras 112b están expuestos a través de la resina o termoplástico 112a, que se conectan conductivamente por el proceso de homogeneización. Las superficies conductoras del sustrato 112 se controlan por técnicas de manufactura adicionales, tales como ataque químico o limpieza abrasiva, en donde la superficie se pone rugosa por sustancias químicas o por propulsar una corriente de material abrasivo contra la superficie bajo alta presión. Las partículas y/o fibras conductoras 112b luego se exponen, y se proporcionan áreas conductoras del sustrato 112. El proceso proporciona un sustrato 112 que tiene una cantidad controlada de conductividad, incluyendo el tamaño y el área de la conductividad.
También es posible que el sustrato 112 incluya una combinación tanto de partículas, polvos, y/o fibras conductoras 112b, que se homogeneizan sustancialmente juntos dentro de una resina o termoplástico aislante 112a durante un proceso de moldeo. El material homogeneizado se moldea en una forma poligonal, como un sustrato 112, que se acomoda a varios diseños personalizados o propiedades requeridas para la placa bipolar 10 de acuerdo con la invención. El sustrato 112 luego se puede moldear con el marco 11 en una técnica de manufactura única. Esto permite que la placa bipolar 10 y la batería bipolar 100 se simplifiquen, en donde se utiliza un mínimo de piezas y se eliminan etapas de producción. Además, las propiedades del sustrato 112 y la batería 100 se pueden enfocar para proporcionar y controlar áreas conductoras a lo largo de la superficie del sustrato 112. Puesto que el marco 11 es aislante y el sustrato 12, 112 se posiciona en los pasadizos receptores del sustrato lia, la placa bipolar 10 puede actuar como un marco de la batería bipolar 100 cuando se ensambla.
Durante la manufactura, el sustrato 12 ya sea se inserta moldeado en los pasadizos receptores del sustrato lia, o el marco 11 es sobremoldeado sobre el sustrato 12. Sin embargo, si el marco 11 y el sustrato 12 son moldeables juntos, es decir, insertar o sobremoldear dos piezas juntas o moldear por inyección una pieza monolítica, las etapas de manufactura de la placa bipolar 10 se pueden simplificar, con menos piezas. Además, este proceso permite la capacidad de personalizar el tamaño y formas de la placa bipolar 10 y la batería bipolar 100 de acuerdo con la invención.
Ahora con referencia de nuevo a las Figuras 1 y 2, el sustrato 12 y el sustrato 112 mostrados en las Figuras 4-8 incluyen perforaciones 13 a lo largo de la superficie del sustrato 12, 112, y a través del cuerpo extendido a través de una superficie opuesta. En la modalidad mostrada, las perforaciones 13 son circulares, pero de otro modo podrían ser de cualquier forma. Las perforaciones 13 se posicionan en un patrón de rejilla simétrica. Las perforaciones 13 se posicionan en cuatro cuadrantes del sustrato mostrado 12, 112. Tener un número de perforaciones 13 posicionadas en una disposición de rejilla simétrica proporciona aún conducciones a través del sustrato 12, 112 cuando las láminas de plomo 14 se posicionan en los lados opuestos del sustrato 12, 112.
Adicionalmente, el sustrato 112 incluye partículas, polvos, y/o fibras conductoras 112b a lo largo de la superficie y a través del cuerpo del sustrato 112, como se muestra claramente en las Figuras 5-9. En general, hay áreas de superficie del sustrato 112 aislantes, mientras que otras áreas son conductoras resultantes de las partículas, polvos, y/o fibras conductoras 112b. Como se discutió anteriormente, la cantidad del área conductora se puede controlar a través de la manufactura del sustrato 112. Por ejemplo, las superficies del sustrato se pueden poner rugosas para exponer las áreas conductoras que se pueden personalizar en tamaño y forma con respecto a un lado de la superficie expuesta completa del sustrato 12, o la cantidad de partículas, polvos, y/o fibras conductoras 112b se puede controlar con respecto a la cantidad de la resina o termoplástico aislante 112a. En la modalidad mostrada en las Figuras 5-9, la superficie exterior completa del sustrato 112 se ha hecho rugosa para exponer las partículas, polvos, y/o fibras conductoras 12b. Por lo tanto, el sustrato es conductor en los lados de la superficie expuesta del sustrato y las láminas de plomo 14 se posicionan en las partículas, polvos, y/o fibras conductoras 112b.
Ahora con referencia a las Figuras 1, 2, 7, y 8, serán discutidas las láminas de plomo 14, las cuales se posicionan dentro del pasadizo receptor del material 11b, en lados opuestos del sustrato 12, 112. Las láminas de plomo 14 son conductoras y se conectan entre sí a través de las perforaciones 13. Más específico, las láminas de plomo 14 son mecánica y eléctricamente conectadas entre sí en la modalidad mostrada. El sustrato 12, 112 generalmente es aislante, o sólo incluye un área limitada o conductividad basada en las partículas y/o fibras conductoras 112b en la resina o termoplástico aislante 112a. Como un resultado, las perforaciones 13 se utilizan para conectar las láminas de plomo 14 entre sí en la placa bipolar 10, notablemente para una placa bipolar 10 que tiene el sustrato 12 preparado exclusivamente a partir de material aislante. Las láminas de plomo 14 se sueldan entre sí, como se muestra en la Figura 2, por soldadura por resistencia u otro proceso conocido en la técnica. Por otro lado, una placa bipolar 10 que tiene un sustrato 112, como se muestra en la Figura 7, que incluye las partículas o fibras conductoras 112b homogeneizadas en la resina o termoplástico 112a, también puede incluir perforaciones 113, las cuales permiten un control y eficiencia adicional en la conductividad entre las láminas de plomo 14 y los materiales activos 16, 18 en la placa bipolar 10 de acuerdo con la invención.
En cualquier caso, las perforaciones 13 pueden variar en tamaño, forma o patrón de rejilla, pero son lo suficientemente grandes que la lámina de plomo 14 se puede posicionar dentro y a través de las perforaciones 13 y conectar a una lámina de plomo adyacente 14. Las perforaciones 13 se pueden moldear o fresar en el sustrato 12 durante la manufactura. Con referencia a las Figuras 1, 2, y 8, se muestran las láminas de plomo 14, estando posicionadas en ambas superficies expuestas del sustrato 12, 112, respectivamente, y las dimensiones para fijarse dentro de los pasadizos receptores del material 11b del marco 11. La lámina de plomo 14 se dimensiona para fijarse de forma segura en el pasadizo receptor del material 11b, de tal manera que el marco 11 encierra cada lámina de plomo 14 posicionada en ambos lados del sustrato 12, 112. Las láminas de plomo 14 son mecánica y eléctricamente conectadas a través de las perforaciones 13, como se muestra en la Figura 7.
Como se muestra en la Figura 9, las láminas de plomo 14 se pueden insertar en los pasadizos receptores del sustrato 11, junto con el sustrato 12, 112 durante la manufactura y montaje. Las láminas de plomo 14 pueden encerrarse dentro del marco durante el moldeo por inserción, sobremoldeo, o técnica de manufactura similar donde las láminas de plomo 14 y el sustrato 12, 112 se manufacturan dentro de los pasadizos receptores del sustrato lia. Las láminas de plomo 14 se posicionan en superficies opuestas del sustrato 12, 112 y luego ya sea se insertan o manufacturan dentro del marco 11. Es posible aplicar las láminas de plomo 14 por los métodos conocidos de enchapado, deposición de vapor, o pulverización por llama fria.
También es posible que la lámina de plomo 14 sea una pasta que tiene plomo, que se posiciona a lo largo de las superficies frontal y trasera del sustrato 12, 112. La pasta se extiende a través de las superficies opuestas (es decir, las superficies frontal y trasera) del sustrato 12, 112 y dentro de las perforaciones 13. La pasta se conecta a ambos lados del sustrato 12, 112 a través de las perforaciones 13. La pasta seria lo . suficientemente gruesa para proporcionar conectividad entre las pastas en cada lado, pero no debe ser más gruesa que el pasadizo receptor del material 11b, considerando que un material activo 16, 18 también se posiciona dentro del pasadizo receptor del material 11b.
Con referencia a las Figuras 2 y 5-9, se muestran los materiales activos 16, 18 y están posicionados en los lados expuestos de las láminas de plomo 14, el lado opuesto del sustrato 12, 112. La primera capa de material activo 16 es una pasta de material activo positivo (???) que se aplica sobre una lámina de plomo 14, mientras que un material activo negativo (NAM) se aplica sobre la otra lámina de plomo 14, que es el segundo material activo 18. En la modalidad mostrada, la pasta de material activo positivo (PAM) y el material activo negativo (NAM) son pasta de plomo u óxido de plomo mezclado con ácido sulfúrico, agua, fibra, y carbono.
El espesor de los materiales activos 16, 18 (es decir, NAM y PAM) no debe extenderse fuera del pasadizo receptor del material 11b del marco 11. Más bien, el espesor total Tm del sustrato 12, 112, las láminas de plomo 14, y los materiales activos 16, 18 es menor que el espesor T£ del marco 11.
El marco 11 encierra el sustrato 12, 112, las láminas de plomo 14, y los materiales activos 16, 18. Como un resultado, cuando se ensambla la batería bipolar 100 se ensambla en pilas de placas bipolares 10, el marco 11 actúa como un soporte y superficie exterior para la batería bipolar 100. El número de piezas y etapas de montaje se puede minimizar. Además, la batería bipolar 100 y la placa bipolar 10 se pueden personalizar fácilmente para diversas aplicaciones, puesto que el marco 11 y el sustrato 12 se pueden moldear a diversas formas y tamaños.
Ahora con referencia a las Figuras 3 y 4, se muestran los espaciadores 22 que son apilados y sellados con las placas bipolares 10 de acuerdo con la invención, y se utilizan para contener un electrólito 20 para la batería bipolar 100.
El espaciador 22 se muestra entre las placas bipolares adyacentes apiladas 10. El espaciador 22 es esencialmente una carcasa que tiene dimensiones similares como las del marco 11 e incluye un espacio receptor de electrólito 22a, como se muestra en las Figuras 3-6. El espacio receptor de electrólito 22a es un agujero a través del espacio receptor de electrólito 22a, posicionado sustancialmente en el centro del espaciador 22 y contiene un electrólito 20. Cuando se sella entre dos placas bipolares adyacentes 10, el espaciador 22 previene que el electrólito 20 se fugue y permite que el electrólito 20 proporcione conductividad entre las placas bipolares 10.
Como se muestra en las Figuras 5 y 6, se proporciona al menos un canal receptor de electrólito 22b en el espaciador 22, que se posiciona sobre una superficie exterior del espaciador 22 y se dirige en el espacio receptor de electrólito 22a. Un usuario puede proporcionar electrólito 20 a través del electrólito recibir 22b canal y en el espacio receptor de electrólito 22a, después de que el espaciador 22 se ensambla y se sella con las placas bipolares adyacentes 10. En general, el canal receptor de electrólito 22b es una abertura en el espaciador 22 que se extiende a través del espaciador 22 y en el espacio receptor de electrólito 22a. Sin embargo, otros mecanismos o estructuras conocidas en la técnica se podrían utilizar para permitir el ingreso del electrólito 20 en el espacio receptor de electrólito 22a. El canal receptor 22b se puede tapar u obstruir de alguna manera cuando no se utiliza, o se utiliza para ventear los gases del espacio receptor de electrólito 22a.
El electrólito 20 puede ser una variedad de sustancias, incluyendo ácido. Sin embargo, la sustancia debe ser una sustancia que incluye iones libres que hacen la sustancia eléctricamente conductora. El electrólito 20 puede ser una solución, un material fundido, y/o un sólido, que ayuda a crear un circuito de batería a través de los iones del electrólito. En la batería bipolar 100 de acuerdo con la invención, los materiales activos 16, 118 proporcionan una reacción que convierte la energía química en energía eléctrica, y el electrólito 20 permite que la energía eléctrica fluya desde la placa bipolar 10 a otra placa bipolar 10, así como también a los electrodos 36 de la batería 100.
En la modalidad mostrada, el electrólito 20 es un ácido que se contiene en una estera de vidrio absorbente (A6M) 21, como se muestra en las Figuras 4 y 5. El electrólito 20 se contiene en la estera de vidrio 21 por medio de la acción capilar. Las fibras de vidrio muy delgadas se tejen en la estera de vidrio 21 para aumentar el área de superficie lo suficiente para contener suficiente electrólito '20 en las células durante toda su vida. Las fibras que incluyen la estera de vidrio de fibras de vidrio finas 21 no absorben ni son afectadas por el electrólito ácido 20 que residen en estas. La dimensión de la estera de vidrio se puede variar de tamaño. Sin embargo, en la modalidad mostrada, la estera de vidrio 21 se ajusta dentro del espacio receptor de electrólito 22a, pero tiene un espesor mayor que el espaciador 22. Adicionalmente, el espacio receptor de electrólito 22a, en la modalidad mostrada, adicionalmente incluye espacio para una porción del electrólito 20, y más específicamente la estera de vidrio 21. Como un resultado, el diseño de la batería bipolar 100, de acuerdo con la invención, permite que el espaciador 22 que contiene la estera de vidrio 21 se apile de manera uniforme con las placas bipolares adyacentes 10, en donde los materiales activos 16, 18 se encuentran en la estera de vidrio 21 que contiene el electrólito 20.
También es posible que la estera de vidrio 21 se remueva, y un electrólito 20, tal como un electrólito en gel, esté libre para fluir entre los materiales activos adyacentes 16, 18 entre las placas bipolares apiladas adyacentes 10 en cualquier lado del espaciador 22.
También es posible, en otras modalidades, que el espaciador 22 sea una extensión del marco 11. En general, el marco 11 incluye un pasadizo receptor del material más profundo 11b para encerrar las láminas de plomo 14 y los materiales activos 16, 18, asi como también el electrólito 20. Además, el marco 11 se puede dimensionar de tal manera que los pasadizos receptores del material 11b de placas bipolares apilables 10 también pueden contener una estera de fibra de vidrio 21 entre si, encerrando una carcasa de las láminas de plomo 14, los materiales activos 16, 18, la estera de vidrio 21, y el electrólito 20 dentro de las placas bipolares apiladas y selladas 10. El marco 11 puede incluir el canal receptor de electrólito 22b que se extiende a través del marco y en el pasadizo receptor del material 11b. En esta modalidad, las placas bipolares 10 se pueden apilar una sobre otra y sellar.
Ahora, con referencia a las Figuras 4-6, se discutirán las secciones de terminal 30 de la batería bipolar 100, que tapan los extremos de la batería bipolar 100. Las secciones de terminal 30 se apilan en los lados opuestos de las placas bipolares apiladas 10, el número de placas bipolares 10 apiladas una junto a la otra depende del potencial eléctrico requerido de un diseño y forma de batería específicos.
Cada sección de terminal 30 incluye una capa adicional de material activo 32, una placa de terminal 34, un electrodo 36, y una placa de extremo 38. Las placas de extremo 38 se posicionan en los extremos opuestos de las placas bipolares apiladas 10, con el material activo 32, la placa de terminal 34 y el electrodo 36 posicionados dentro de la placa de extremo 38.
El material activo 32 se proporciona para aumentar el flujo eléctrico a través de la batería bipolar 100, de una sección de terminal 30 a la otra sección de terminal 30. El material activo 32 se hace de un material que interactúa con un material activo adyacente 16, 18 desde una placa bipolar adyacente 10. Puesto que un. espaciador 22 y electrólito 20, como se describió anteriormente, se posicionan en cada lado apilable de las placas bipolares 10, un espaciador 22 se posiciona entre la sección de terminal 30 y una placa bipolar externa 10. Como un resultado, los iones pueden fluir libremente a través del electrólito 20 y sobre el material activo 32 de la sección de terminal 30.
Como se muestra en las Figuras 5-6, se proporciona la placa de terminal 34 y se encierra dentro de la sección de terminal 30. La placa de terminal 34 es conductora y, generalmente, es un metal. La placa de terminal 34 se une a un electrodo 36, que es ya sea un ánodo o un cátodo de la batería bipolar 100. El ánodo se define como el electrodo 36 en el cual los electrones dejan la celda y ocurre la oxidación, y el cátodo como el electrodo 36 en el cual los electrones entran a la celda y ocurre la reducción. Cada electrodo 36 puede llegar a ser el ánodo o el cátodo dependiendo de la dirección de la corriente a través de la celda. Es posible que tanto la placa de terminal 34 como el electrodo 36 se formen como una pieza.
Como se muestra en las Figuras 4-6, la placa de extremo 38 es no conductora y proporciona soporte estructural a los extremos de la batería bipolar 100 de acuerdo con la invención. La placa de extremo 38 incluye un pasadizo receptor de la terminal 38a, que es un rebajo en el cual se posicionan la placa de terminal 34, el electrodo 36, y el material activo 32. Adicionalmente, al igual que el pasadizo receptor del material 11b, el pasadizo receptor de la terminal 38a proporciona suficiente espacio libre para una cantidad de electrólito 20 que se encierra con la sección de terminal 30, y específicamente dentro del pasadizo receptor del material 11b junto con el material activo 32, la placa de terminal 34, y el electrodo 36. En la modalidad mostrada en las Figuras 5 y 6, el pasadizo receptor de la terminal 38a proporciona suficiente espacio para también recibir y encerrar una porción de la estera de vidrio 21.
Con referencia a las Figuras 3 hasta 8, será discutido además el montaje de la batería bipolar 100 de acuerdo con la invención.
La placa bipolar 10 se manufactura y ensambla con el sustrato 12, 112 asegurado con el marco 11. El sustrato 12, 112 incluye perforaciones 13 y/o partículas o fibras conductoras 112b, y generalmente se moldea con el marco 11, ya sea como un componente único o separado. Una vez que el sustrato 12, 112 se posiciona dentro del marco 11, las láminas de plomo 14 se posicionan con los pasadizos receptores del material 11b del marco 11 en ambas superficies expuestas del sustrato 12, 112. Las láminas de plomo 14 se conectan mecánicamente en conjunto a través de las perforaciones 13, y se conectan eléctricamente a través de las partículas o fibras conductoras 112b proporcionadas en el sustrato 12, 112. Un primer material activo 16 luego se posiciona en los pasadizos receptores del material 11b en un lado del sustrato 12, mientras que el segundo material activo 18 se posiciona en otro lado del sustrato dentro de los pasadizos receptores del material 11b. Como un resultado, el marco 11 encierra el sustrato 12, las láminas de plomo 14, y los materiales activos 16, 18 dentro de los limites de la superficie de la placa bipolar 10.
Las placas bipolares 10 luego se apilan una junto a la otra con los espaciadores 22 proporcionados entre cada placa bipolar apilada. El electrólito 20 se proporciona en el espacio receptor de electrólito 22a, que se dimensiona similar al pasadizo receptor del material 11b del marco 11.
Una estera de fibra de vidrio 21 también se puede proporcionar en el espacio receptor de electrólito 22a, y un electrólito 20 se proporciona en la estera de fibra de vidrio 21 a través del canal receptor de electrólito 22b. Los espaciadores 22 y placas bipolares 10 se apilan de manera uniforme una junto a la otra, y posteriormente se sellan. Puesto que los espaciadores 22 y placas bipolares apiladas 10 incluyen superficies externas no conductoras, los espaciadores 22 y marcos 11 de las placas bipolares 10 crean una cubierta exterior para la bateria bipolar 100. Los marcos 11 de las placas bipolares 10 y los espaciadores 22 se pueden asegurar entre si por cualquier método conocido en la técnica, de tal manera que las superficies en contacto de los espaciadores 22 y el marco 11 se aseguran entre si y se sellan. Por ejemplo, se puede utilizar un adhesivo para conectar y sellar las superficies juntas. Adicionalmente, una vez que las secciones de terminal 30 se ensamblan, se pueden posicionar en las placas bipolares apiladas 10 y espaciadores 22, y luego se sellan de la misma manera.
También es posible, que las placas de extremo 38, el espaciador 22, y el marco 11 incluyan mecanismos de sujeción (no mostrados) , tales como técnica de unión o sujetador, para conectar las piezas de la bateria bipolar 100 juntas. Luego se puede aplicar un sellador para proporcionar un sello alrededor de la bateria bipolar 100, y más específicamente, un sello alrededor de las placas de extremo de conexión 38, los espaciadores 22, y el marco 11.
También es posible, que las placas bipolares 10 se apilen y se aseguren una junto a la otra sin un espaciador 22. Sin embargo, el pasadizo receptor del material 11b debe ser lo suficientemente grande para contener y encerrar las laminas de plomo 14, los materiales activos 16, 18 y un electrólito 20, incluyendo una estera de fibra de vidrio 21, cuando las placas bipolares apiladas 10 se sellan juntas. Además, el marco 11 debe incluir al menos un canal receptor de electrólito 22b posicionado en una extensión del marco 11, de manera que el electrólito 20 se puede proporcionar en el pasadizo receptor del material 11b del marco 11, o permitir el venteo del electrólito 20.
El número de placas bipolares 10 utilizadas en la bateria bipolar 100 es un tema de elección de diseño, que depende del tamaño de la bateria 100 y el potencial eléctrico requerido. En la modalidad mostrada, hay al menos tres placas bipolares 10 apiladas una junto a la otra. En los extremos opuestos de las placas bipolares apiladas 10 y el electrólito 20 están las secciones de terminal 30, que incluyen una capa de material activo 32, una placa de terminal 34 y el electrodo 36, así como también una placa de extremo 38. En la modalidad mostrada, las superficies exteriores del espaciador 22 y el marco 11 están sustancialmente a nivel entre sí cuando se apilan y se sellan. Este diseño proporciona una superficie de soporte exterior lisa. Sin embargo, es posible que puedan existir irregularidades en la superficie. Por ejemplo, el espaciador 22 puede ser más grande que el marco 11; sin embargo, el espacio receptor de electrólito 22a no puede ser más grande que el marco 11. Adicionalmente, el pasadizo receptor del material 11b no puede ser más grande que el espaciador 22. En cualquier caso, puede ser difícil sellar el espaciador 22 y las placas bipolares 10, y el electrólito 20 se podría fugar de la batería bipolar 100 después del montaje y el electrólito 20 se podría posicionar entre las placas bipolares adyacentes 10.
Además, cuando la placa de extremo 38 se apila junto a un espaciador adyacente 22 y/o el marco 11 de una placa bipolar adyacente 10, las superficies exteriores de la placa de extremo 38, el espaciador 22 y el marco 11 deben estar sustancialmente al mismo nivel. Sin embargo, es posible que puedan existir irregularidades en la superficie. Por ejemplo, la placa de extremo 38 puede ser un poco más grande que el espaciador 22, el cual puede ser más grande que el marco 11. No obstante, el pasadizo receptor de la terminal 38a no debe ser más grande que el canal receptor 22b o el marco 11. Adicionalmente, el pasadizo receptor de la terminal 38a no debe ser más grande que el pasadizo receptor del material 11b o el marco, o la placa de extremo 38 no debe ser más pequeña que el espaciador 22. En cualquiera de los casos, el electrólito 20 puede fugarse de la batería bipolar 100 después del montaje y el electrólito 20 se proporciona entre las placas bipolares apiladas 10. En general, el marco 11 soporta la placa bipolar 10, encerrando el sustrato 12, las láminas de plomo 14, y los materiales activos 16, 18, así como el electrolito. Cuando se apilan, las placas bipolares 10, con espaciadores adyacentes 20 y secciones de terminal apiladas 30 proporcionan una superficie de soporte exterior para la batería bipolar 100. Esta construcción proporciona una batería bipolar 100 que tiene un diseño simplificado, que tiene menos etapas de manufactura y menos piezas que las requeridas en la técnica previa. Puesto que el marco 10, el espaciador 22, y la placa de extremo 38 son de plástico aislante y moldeables, la batería bipolar 100 se puede personalizar para adaptarse a los requerimientos de forma y tamaño dependientes del uso y potencial eléctrico.
En otra modalidad, como se muestra en la Figura 5, se proporciona además una carcasa protectora 200, que encierra la batería bipolar 100 de acuerdo con la invención. La carcasa 200 incluiría el cuerpo 202, una cubierta 204, y un espacio receptor de electrodo 206, para que el electrodo 36 se extienda fuera de la carcasa 200. A diferencia de una estructura externa de la batería bipolar 100, la carcasa 20 se puede utilizar para alojar la batería bipolar 100 y proporcionar una mayor protección.
Lo anterior ilustra algunas de las posibilidades para la práctica de la invención. Muchas otras modalidades son posibles dentro del alcance y espíritu de la invención. Por lo tanto, se pretende que la descripción anterior sea considerada como ilustrativa antes que limitativa, y que el alcance de la invención sea dado por las reivindicaciones adjuntas junto con su intervalo completo de equivalentes.

Claims (38)

REIVINDICACIONES
1. Una placa de batería bipolar para una batería bipolar, caracterizada porque comprende: un marco; un sustrato posicionado dentro del marco y que tiene una pluralidad de perforaciones; una primera capa de plomo posicionada en un lado del sustrato; una segunda capa de plomo posicionada en otro lado del sustrato, las primera y segunda capas de plomo se conectan eléctricamente entre sí a través de la pluralidad de perforaciones; un material activo positivo (PAM) posicionado en una superficie de la primera capa de plomo; y un material activo negativo (NAM) posicionado en una superficie de la segunda capa de plomo.
2. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el marco es un polímero aislante moldeable.
3. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el marco es una pared exterior de la batería bipolar que proporciona soporte estructural para la batería bipolar.
4. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el marco incluye pasadizos receptores del sustrato.
5. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el marco incluye pasadizos receptores del material.
6. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 5 caracterizada porque los pasadizos receptores del sustrato aseguran el sustrato dentro del marco.
7. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque los pasadizos receptores del material son áreas entre las superficies exteriores del marco y una superficie del sustrato.
8. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el sustrato es una pieza separada de material aislante con respecto al marco, y el sustrato se recibe y se asegura dentro de pasadizo receptor del sustrato del marco.
9. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque los pasadizos receptores del material son un área entre las superficies exteriores del marco y una superficie del sustrato.
10. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque los pasadizos receptores del material reciben la primera y segunda capa de plomo y los primero y segundo materiales activos dentro del marco.
11. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el sustrato se prepara del mismo material como el marco en una construcción de una pieza.
12. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el sustrato es un plástico aislante no conductor que tiene partículas conductoras que se dispersan homogéneamente en todo el plástico aislante.
13. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque el sustrato incluye superficies conductoras donde las superficies del sustrato se ponen rugosa por una sustancia quimica o abrasión y las partículas conductoras se exponen fuera del plástico aislante.
14. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las perforaciones se posicionan a lo largo y se extienden a través del sustrato.
15. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque las capas de plomo son láminas de plomo que son conductoras a través de las perforaciones.
16. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 15, caracterizada porque las láminas de plomo se conectan mecánica y eléctricamente entre sí a través de las perforaciones.
17. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque las láminas de plomo se sueldan juntas por soldadura por resistencia.
18. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque las perforaciones son lo suficientemente grandes que la primera capa de plomo se puede posicionar dentro y a través de las perforaciones y conectar a la segunda capa de plomo.
19. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las primera y segunda capas de plomo son una pasta de plomo que se posiciona a lo largo de las superficies frontal y trasera del sustrato.
20. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la primera capa de plomo se extiende a través de la superficie frontal del sustrato y dentro de al menos una de las perforaciones de manera que la primera capa de plomo se conecta a la segunda capa de plomo en un lado opuesto.
21. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los materiales activos positivos y negativos se posicionan sobre las primera y segunda capas de plomo, respectivamente, dentro de un pasadizo receptor del material del marco.
22. La placa de batería bipolar de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque el primer material activo es una pasta aplicada sobre la primera capa de plomo y el segundo material activo es una pasta extendida sobre la segunda capa de plomo.
23. Una batería bipolar, caracterizada porque comprende una pluralidad de placas posicionadas una junto a la otra, cada placa tiene, un marco; un sustrato con una pluralidad de perforaciones y posicionadas dentro del marco; una primera capa de plomo posicionada en un lado del sustrato; una segunda capa de plomo posicionada en otro lado del sustrato, la primera y segunda capa de plomo se conectan eléctricamente a cada una a través de la pluralidad de perforaciones; un material activo positivo (PAM) posicionado en una superficie de la primera capa de plomo; y un material activo negativo (NAM) posicionado en una superficie de la segunda capa de plomo; y un par de secciones de terminal posicionadas en los extremos opuestos de la pluralidad apilada de placas bipolares; y un electrólito posicionado entre cada una de la pluralidad de placas bipolares y el par de secciones de terminal.
24. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque una pluralidad de espaciadores se posicionan y se apilan entre y en los extremos de la pluralidad de placas, cada espaciador encierra el electrolito.
25. La bateria bipolar de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada porque cada espaciador es una carcasa para el electrólito que tiene unas dimensiones exteriores equivalentes como el marco e incluye un espacio receptor de electrolito.
26. La bateria bipolar de conformidad con la reivindicación 25, caracterizada porque cada espaciador incluye un canal receptor de electrólito que se extiende a través del espaciador y en el espacio receptor de electrolito.
27. La bateria bipolar de conformidad con la reivindicación 26, caracterizada porque las superficies exteriores de cada espaciador y el marco están sustancialmente al mismo nivel cuando se apilan una junto a la otra.
28. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque el electrólito se contiene en una estera de vidrio absorbente (AGM) que se ajusta dentro del espacio receptor de electrólito y una porción del marco contra los primero o segundo materiales activos.
29. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque cada sección de terminal incluye un electrodo y una placa de extremo.
30. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque cada sección de terminal además incluye una placa de terminal.
31. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 30, caracterizada porque la placa de terminal es conductora y se une a un electrodo
32. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 31, caracterizada porque la placa de terminal y el electrodo se forman como una pieza.
33. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 29, caracterizada porque la placa de extremo es no conductora e incluye un pasadizo receptor de la terminal.
34. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 33, caracterizada porque el pasadizo receptor de la terminal es un rebajo en la placa de extremo en la cual se encierra la placa de terminal.
35. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 34, caracterizada porque una estera de vidrio que contiene el electrólito se encierra además dentro del pasadizo receptor de la terminal.
36. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 35, caracterizada porque las superficies exteriores de la pluralidad de marcos, la pluralidad de espaciadores y la placa de extremo están sustanclalmente al nivel cuando se posicionan y se apilan una junto a la otra.
37. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque comprende además una carcasa protectora que encierra la batería bipolar.
38. La batería bipolar de conformidad con la reivindicación 37, caracterizada porque la carcasa incluye un cuerpo, una cubierta, y un espacio receptor de electrodo para que el electrodo se extienda a través de la carcasa.
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