RU2325007C2 - Композиционный материал и токоприемник для аккумуляторной батареи - Google Patents
Композиционный материал и токоприемник для аккумуляторной батареи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2325007C2 RU2325007C2 RU2005121126/09A RU2005121126A RU2325007C2 RU 2325007 C2 RU2325007 C2 RU 2325007C2 RU 2005121126/09 A RU2005121126/09 A RU 2005121126/09A RU 2005121126 A RU2005121126 A RU 2005121126A RU 2325007 C2 RU2325007 C2 RU 2325007C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foam
- layer
- pores
- composite material
- carbon
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
- H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/663—Selection of materials containing carbon or carbonaceous materials as conductive part, e.g. graphite, carbon fibres
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/10—Battery-grid making
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к композиционному материалу, используемому в аккумуляторных батареях. Композиционный материал (10), включающий два слоя пеноуглерода (11, 13), ламинированных вместе с использованием связующего материала (12), который может проникать в поры (14) обоих слоев пеноуглерода. Связующий материал может включать изоляционный материал или проводящий материал. Композиционный материал может быть скомпонован таким образом, чтобы служить в качестве токоприемника (20) для аккумуляторной батареи (100). Для образования положительных и отрицательных пластин батареи на композиционный токоприемник осаждается химически активная паста. Пеноуглеродный композиционный материал обладает сопротивляемостью коррозии и имеет большую площадь поверхности, что является техническим результатом изобретения. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Область техники
Данное изобретение, в общем, относится к композиционному материалу и, более конкретно, к токоприемнику из композиционного материала для устройства хранения энергии.
Предпосылки создания изобретения
Известно, что батарея свинцовых аккумуляторов включает, по крайней мере, один положительный токоприемник, по крайней мере, один отрицательный токоприемник и электролитический раствор, включающий, например, серную кислоту (H2SO4) и дистиллированную воду. Обычно как положительный, так и отрицательный токоприемники в батарее свинцовых аккумуляторов выполняются из свинца. Роль этих свинцовых токоприемников заключается в передаче электрического тока на и от клемм батареи во время процессов разрядки и зарядки. Хранение и выделение электрической энергии в батареях свинцовых аккумуляторов приводится в действие химическими реакциями, которые происходят в пасте, расположенной на токоприемниках. Положительные и отрицательные токоприемники, однократно покрытые данной пастой, называются соответственно положительными и отрицательными пластинами. Заметным ограничением срока службы батарей свинцовых аккумуляторов является коррозия свинцового токоприемника положительной пластины.
Скорость коррозии свинцового токоприемника является основным фактором, определяющим срок службы батареи свинцового аккумулятора. Как только электролит из серной кислоты добавляется к батарее, и батарея заряжается, токоприемник каждой положительной пластины непрерывно подвергается коррозии в связи с воздействием серной кислоты и анодных потенциалов положительной пластины. Одним из наиболее разрушительных эффектов данной коррозии положительной пластины токоприемника является расширение объема. В частности, по мере того как свинцовый токоприемник корродирует, из свинца исходного металла токоприемника образуется двуокись свинца. Данная двуокись свинца как продукт коррозии имеет больший объем, чем свинцовый исходный материал, потребляемый для создания двуокиси свинца. Коррозия свинцового исходного материала и получаемое увеличение объема двуокиси свинца как продукта коррозии известны как расширение объема.
Расширение объема вызывают механические нагрузки на токоприемник, которые деформируют и растягивают токоприемник. При общем увеличении объема токоприемника, составляющем приблизительно от четырех (4%) до семи (7%) процентов, токоприемник может растрескаться. В результате падает мощность батареи и, постепенно, батарея достигнет конца своего срока службы. Кроме того, на последующих стадиях коррозии может произойти внутреннее замыкание внутри токоприемника и разрыв корпуса элемента. Оба этих эффекта коррозии могут привести к выходу из строя одного или более элементов внутри батареи.
Одним из способов продления срока службы батареи свинцовых аккумуляторов является увеличение сопротивляемости коррозии токоприемника положительной пластины. Было предложено несколько способов ингибирования процесса коррозии в батареях свинцовых аккумуляторов. Так как углерод не окисляется при температурах, при которых обычно работают батареи свинцовых аккумуляторов, некоторые из этих способов включали использование углерода в различных формах, для замедления или предотвращения разрушительного процесса коррозии, в батареях свинцовых аккумуляторов. Например, в патенте США №5512390 (далее именуемом патентом '390) раскрывается батарея свинцовых аккумуляторов, которая включает токоприемники, выполненные из графитовых пластин, вместо свинца. Графитовые пластины имеют достаточную проводимость для того, чтобы работать в качестве токоприемников, и они обладают большей устойчивостью к коррозии, чем свинец. Заменяя свинцовые токоприемники графитовыми пластинами, таким образом можно продлить срок службы батареи свинцовых аккумуляторов.
В то время как батарея по патенту '390 может потенциально предложить удлиненный срок службы, в результате снижения коррозии положительной пластины, графитовые пластины патента '390 являются проблематичными. Например, графитовые пластины по патенту '390 являются плотными плоскими листами материала, каждый из которых имеет относительно маленькую площадь поверхности. В отличие от свинцовых пластин электродов обычной батареи свинцовых аккумуляторов, которые обычно собраны в сетчатую структуру, для увеличения имеющейся площади поверхности пластин, графитовые пластины по патенту '390 являются гладкими пластинами без формирования рельефа. В батареях свинцовых аккумуляторов увеличение площади поверхности токоприемников может увеличить удельную энергию батареи и, следовательно, может привести к улучшенным характеристикам батареи. Большая площадь поверхности на токоприемниках может также привести к снижению времени, необходимого для зарядки и разрядки батареи. Относительно малая площадь поверхности графитовых пластин по патенту '390 приводит к плохо работающим батареям, имеющим медленные скорости зарядки.
Дополнительно у графитовых пластин по патенту '390 отсутствует жесткость свинцовых токоприемников. Плотные графитовые пластины по патенту '390 являются хрупкими и могут растрескаться при воздействии физического удара или вибрации. Подобный физический удар и вибрация обычно возникают при использовании, например, в транспортных средствах. Любое растрескивание графитовых пластин привело бы к таким же проблемам, вызываемым расширением объема обычных свинцовых токоприемников. Следовательно, несмотря на предложение увеличения устойчивости к коррозии, по сравнению с обычными свинцовыми токоприемниками, хрупкий характер графитовых пластин по патенту '390 мог бы фактически привести к более коротким срокам службы батареи, чем сроки, возможные при использовании обычных свинцовых токоприемников.
Настоящее изобретение направлено на преодоление одной или более из проблем или недостатков предшествующего уровня техники.
Краткое содержание изобретения
Один аспект настоящего изобретения включает композиционный материал. Композиционный материал содержит первый слой из пеноуглерода, включающий сеть пор и второй слой из пеноуглерода, включающий сеть пор. Промежуточный связующий слой расположен между первым и вторым слоями из пеноуглерода.
Второй аспект настоящего изобретения включает способ изготовления композиционного материала. Данный способ включает обеспечение первым слоем пеноуглерода, включающим сеть пор и наложение слоя связующего материала на первый слой пеноуглерода. Второй слой из пеноуглеродного материала, который включает сеть пор, затем помещается на слой связующего материала, для формирования уложенной стопкой структуры.
Третий аспект настоящего изобретения включает токоприемник для аккумуляторной батареи. Токоприемник включает первый слой пеноуглерода, имеющий сеть пор и первый электрический соединительный элемент, предусмотренный на первом слое из пеноуглерода. Промежуточный связующий слой предусмотрен на первом электрическом соединительном элементе и первом слое из пеноуглерода, а второй слой пеноуглерода, включающий сеть пор, предусмотрен на промежуточном связующем слое.
Краткое описание чертежей
Сопроводительные чертежи, которые включены в данный материал и составляют неотъемлемую часть данной спецификации, иллюстрируют примеры осуществления изобретения и вместе с письменным описанием служат для объяснения принципов изобретения. В чертежах:
фиг.1 представляет собой поперечное сечение композиционного материала в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;
фиг.2А представляет собой вид сверху токоприемника в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;
фиг.2В является поперечным сечением токоприемника по фиг.2А, сделанным вдоль линии 2А;
фиг.3 представляет собой электрический соединительный элемент в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;
фиг.4А является видом сверху другого токоприемника в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения;
фиг.4В является поперечным сечением токоприемника по фиг.4А, сделанньм вдоль линии 4А;
фиг.5 представляет собой графическое изображение «вырезанной» части, представляющей батарею в разрезе, в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
Детальное описание
В последующем описании делается ссылка на сопроводительные чертежи, которые образуют его часть и в которых в виде иллюстраций показаны примеры осуществления, в которых может быть использовано изобретение. Эти примеры осуществления изобретения достаточно детально описаны, чтобы специалисты в данной области могли использовать изобретение, и следует понимать, что могут быть использованы и другие примеры осуществления изобретения, не отклоняясь от объема настоящего изобретения. Следовательно, следующее описание не должно рассматриваться как ограничивающее. Где это возможно, во всех чертежах для обозначения одинаковых или подобных деталей используются одинаковые номера.
Как показано на фиг.1, композиционный материал 10 содержит два слоя пористого пеноуглерода 11, 13. Промежуточный слой связующего материала 12 расположен между слоями 11 и 13 пеноуглерода. Связующий материал 12 скрепляет вместе слои 11 и 13 из пеноуглерода и обеспечивает структуральную поддержку для композиционного материала 10.
Пеноуглерод, используемый для образования слоев 11 и 13 композиционного материала 10 является электропроводным. В некоторых формах пеноуглерод может давать значения сопротивляемости листов менее чем около 1 Ом/см. В других формах пеноуглерод может еще иметь значения сопротивляемости листов менее чем около 0,75 Ом/см. Электропроводность слоев 11 и 13 пеноуглерода позволяет использовать композиционный материал 10 в разных применениях, таких как, например, токоприемники в аккумуляторных батареях.
Пеноуглерод, используемый для образования слоев 11 и 13 пеноуглерода композиционного материала 10, также обладает устойчивостью к коррозии. Вообще, углерод окисляется только при очень высоких температурах и будет сопротивляться коррозии даже в коррозионных средах. Пеноуглерод, используемый в композиционном материале 10, сохраняет данную устойчивость коррозии, и, следовательно, композиционный материал 10 может использоваться, например, в коррозионной среде батареи свинцовых аккумуляторов.
Кроме того, слои 11 и 13 пеноуглерода обладают малым весом из-за присутствия сети пор 14. Пеноуглерод по настоящему изобретению может включать общее значение пористости по крайней мере 60%. Другими словами, по крайней мере 60% объема слоев 11 и 13 пеноуглерода включено в поры 14. Более того, пеноуглерод может иметь значение открытой пористости по крайней мере 90%. Другими словами по крайней мере 90% пор 14 открыты для примыкающих пор таким образом, что сеть пор 14 образует практически открытую сеть. Данная открытая сеть пор 14 может привести к плотности около менее 0,6 г/см3 для каждого из слоев 11 и 13 из пеноуглерода. Далее, средний размер пор пеноуглерода может находиться между 0,25 мм и около 2,0 мм.
В дополнение к пеноуглероду для образования композиционного материала 10 может также использоваться пенографит. Один вид подобного пенографита под торговым наименованием PocoFoam™ предлагается компанией Росо Graphite, Inc. Плотность и структура пор пенографита может быть подобна пеноуглероду. Основное различие между пенографитом и пеноуглеродом заключается в ориентации атомов углерода, которые составляют структуральные элементы пены. Например, в пеноуглероде углерод может быть в основном аморфным. Однако в пенографите большая часть углерода упорядочена в графитовую слоистую структуру. В связи с упорядоченным характером графитовой структуры пенографит дает более высокую проводимость, чем пеноуглерод. Пенографит PocoFoam™ проявляется значениями электрической сопротивляемости между около 100 мкОм/см и около 400 мкОм/см.
В композиционном материале 10 связующий материал 12 расположен между слоями 11 и 13 пеноуглерода. Связующий материал 12 скрепляет слои пеноуглерода 11 и 13 вместе путем проникновения, по крайней мере, в некоторые поры 14 слоя 11 пеноуглерода и, по крайней мере, в некоторые поры 14 слоя 13 пеноуглерода. В примере осуществления изобретения, связующий материал 12 проникает в поры слоя 11 пеноуглерода на глубину, равную или большую, чем средний размер пор слоя 11. Подобным же образом в примере осуществления изобретения связующий материал 12 может проникать в поры слоя 13 пеноуглерода на глубину, равную или большую, чем средний размер пор слоя 13. Глубина проникновения связующего материала 12 в слои 11 и 13 пеноуглерода не ограничивается глубинами, равными, по крайней мере, среднему размеру пор слоев 11 и 13. Предпочтительно, подходящая связь может быть создана при глубине проникновения, достаточной для включения, по крайней мере, одной углеродной структуры (например, элементов, граничащих с порой), внутрь слоев 11 и 13 пены. Проникновение связующего материала 12 в слои 11 и 13 пеноуглерода представлено на фиг.1 соответственно зонами проникновения 15 и 16.
В качестве связующего материала 12 могут использоваться разнообразные материалы. Связующий материал 12 может включать электроизолирующий материал, содержащий полимер. Например, в одном примере осуществления изобретения связующий материал 12 может включать полипропилен. В еще одном примере осуществления изобретения связующий материал 12 может включать любые из широкого диапазона эпоксидных смол. В еще одном примере осуществления изобретения в качестве связующего материала 12 может использоваться электропроводный материал. Подобный электропроводный материал может включать, например, различные металлы и электропроводные полимеры.
Для того чтобы изготовить композиционный материал по настоящему изобретению, слой связующего вещества наносится на лист пеноуглеродного материала. Далее, второй лист пеноуглеродного материала помещается на слой связующего материала для формирования уложенной стопкой многослойной структуры. Если связующий материал наносится как твердый, как в случае большинства полимеров и металлов, тогда к многослойной структуре может применяться тепло для размягчения и/или плавления связующего материала. Размягчение и/или плавление связующего материала способствует проникновению связующего материала в поры пеноуглерода. В дополнение к теплу к многослойной структуре может также применяться давление.
Применение внешнего давления может помочь в подталкивании связующего материала к проникновению в поры пеноуглерода. В типовом примере осуществления настоящего изобретения тепло и давление применяются одновременно. Однако в некоторых ситуациях тепло может применяться исключая давление. В других ситуациях применение тепла может происходить отдельно от применения давления.
В случаях, когда связующий материал применяется в качестве жидкого вещества, подобно, например, эпоксидной смоле, связующий материал может проникать в поры каждого из двух слоев пеноуглерода без необходимости применения тепла или давления. Тем не менее, даже в случае нанесения связующего материала в качестве жидкости применение тепла и давления может облегчить проникновение связующего материала в поры пеноуглерода путем снижения вязкости связующего материала.
Фиг.2А и 2В иллюстрируют токоприемник 20, который включает композиционный материал по данному изобретению. Как показано на фиг.2А и 2В, токоприемник 20 включает слои пеноуглерода 11 и 13, соединенные вместе с помощью проводящего связующего материала 22. Связующий материал 22 проникает, по крайней мере, в некоторые поры слоев пеноуглерода 11 и 13. Далее, связующий материал 22 может проникнуть в поры слоев пеноуглерода 11 и 13 на глубину, равную или большую соответственно среднему размеру пор слоев 11 и 13.
Электрический соединительный элемент 21 расположен внутри связующего материала 22 и обеспечивает внешнее электрическое соединение для токоприемника 20. Электрический соединительный элемент 21 включает контакт 31, который распространяется за пределы либо одного или обоих слоев пеноуглерода 11 и 13. Электрический соединительный элемент 21 также включает, по крайней мере, одну электропроводную часть 33 (фиг.3), которая размещается внутри токоприемника 20.
В примере осуществления изобретения, показанном на фиг.2А и 2В, связующий материал 22 токоприемника 20 является электропроводным материалом. Например, связующий материал 22 может включать металл или электропроводный полимер. Так как связующий материал 22 является электропроводным, внешнее электрическое соединение с токоприемником 20 может происходить с использованием только одного электрического соединительного элемента 21. В частности, контакт 31 может осуществлять электрический контакт с обоими слоями пеноуглерода 11 и 13 через связующий материал 22.
Фиг.3 иллюстрирует электрический соединительный элемент 21 в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Электрический соединительный элемент 21 включает контакт 31 и, по крайней мере, одну электропроводную часть 33, которая простирается в сторону от контакта 31. В то время как контакт 31 и по крайней мере одна электропроводная часть 33 могут быть выполнены из металла, в примере осуществления изобретения, показанном на фиг.3, так контакт 31 и электропроводная часть 33 могут быть образованы из множества углеродных волокон. Конкретно, контакт 31 может быть образован множеством углеродных волокон, расположенных рядом друг с другом и соединенных вместе. Распространяясь от контакта 31, множество углеродных волокон могут быть растянуты и формировать электропроводную часть 33. Растяжка волокон, как показано на фиг.3, обеспечивает относительно равномерное распределение углеродных волокон, например, по токоприемнику 20. Подобное распределение помогает поддерживать хороший электрический контакт между контактом 31 и слоями пеноуглерода 11 и/или 13.
Контакт 31 может также включать покрытие 32, которое может использоваться для образования некоторых типов электрических соединений с контактом 31. Например, когда используются углеродные волокна для изготовления контакта 31, покрытие 32 может содержать металл. Подобное металлическое покрытие улучшает долговечность контакта 31 и способствует хорошему электрическому контакту между контактом 31 и внешним контуром.
Фиг.4А и 4В иллюстрирует еще один токоприемник 40, включающий композиционный материал по настоящему изобретению. Как показано на фиг.4А и 4В, токоприемник содержит слои пеноуглерода 11 и 13, соединенные вместе связующим материалом 42. Подобно связующему материалу композиционного материала 10, связующий материал 42 проникает в, по крайней мере, некоторые поры слоев пеноуглерода 11 и 13. Далее, связующий материал 42 может проникать в поры слоев пеноуглерода 11 и 13 на глубину, равную или большую среднему размеру пор слоев 11 и 13 соответственно.
В примере осуществления изобретения, показанном на фиг.4А и 4В, связующий материал 42 является электрически изолирующим материалом. Так как связующий материал 42 является электрически изолирующим, внешнее электрическое соединение с токоприемником 40 может быть выполнено при использовании двух электрических соединительных элементов 21. В частности, при изготовлении токоприемника 40, первый электрический соединительный элемент 21 может быть расположен, например, на слое пеноуглерода 11. Тогда связующий материал 42 наносится как на первый электрический соединительный элемент, так и на слой пеноуглерода 11. Так как электроизолирующий связующий материал 42 покрывает первый электрический соединительный элемент 21, дополнительный электрический соединительный элемент может потребоваться для осуществления контакта со слоем пеноуглерода 13, который наносится на связующий материал и образует многослойную структуру. Следовательно, перед помещением слоя пеноуглерода 13 на связующий материал 42, второй электрический соединительный элемент 21 может быть помещен на связующий материал 42. Второй электрический соединительный элемент 21 обеспечивает внешний электрический контакт со слоем пеноуглерода 13.
Соответственно, два электрических соединительных элемента 21 показаны на фиг.4В, каждый из которых расположен у исходной границы раздела (т.е. перед проникновением связующего материала 42 в любой из слоев пеноуглерода 11 или 13) между связующим материалом 42 и слоями пеноуглерода 11 и 13 соответственно. Электрические соединительные элементы 21, которые могут иметь конфигурацию, показанную на фиг.3, например, не мешают проникновению связующего материала 42 в поры соответствующих слоев пеноуглерода.
В то время как пример осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг.4В, включает два электрических соединительных элемента 21, электрические соединения со слоями пеноуглерода 11 и 13 могут быть выполнены посредством различных конфигураций. Например, отдельный электрический соединительный элемент 21 может иметь такую конфигурацию, когда электропроводные части 33 осуществляют электрический контакт с обоими слоями пеноуглерода 11 и 13. Например, проводящие части 33 могут быть скомпонованы таким образом, что некоторые из проводящих частей контактируют со слоем пеноуглерода 11, а другие проводящие части контактируют со слоем пеноуглерода 13. Альтернативно, электрический соединительный элемент 21 может иметь размер, обладающий достаточной толщиной относительно толщины связующего материала 42, так что отдельный соединительный элемент 21 может вступать в контакт с обоими слоями пеноуглерода 11 и 13. В этих примерах осуществления будет достаточно одного электрического соединительного элемента 21.
Фиг.5 иллюстрирует батарею 100 в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения. Батарея 100 включает корпус 110 и клеммы 120, которые расположены снаружи корпуса 110. По крайней мере один элемент аккумуляторной батареи 130 расположен внутри корпуса 110. В то время как необходим только один элемент 130, множество элементов могут быть соединены последовательно для обеспечения желаемого общего потенциала батареи 100.
Каждый элемент 130 может состоять из чередующихся положительных и отрицательных пластин, погруженных в электролитический раствор, включающий, например, серную кислоту и дистиллированную воду. Как положительная, так и отрицательная пластины содержат токоприемник, заполненный пастообразным веществом, включающим, например, окись свинца. Как отмечалось ранее, на фиг.2А, 2В, 4А и 4В показаны токоприемники 20 и 40 в соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения, которые могут использоваться для образования положительных и отрицательных пластин батареи 100. Химические реакции в пасте, расположенной на токоприемниках батареи, обеспечивают хранение и высвобождение энергии. Состав этой пасты, а не материал, выбранный для токоприемника, определяет, будет ли данный токоприемник функционировать в качестве либо положительной, либо отрицательной пластины.
Для создания положительных и отрицательных пластин батареи 100 химически активная паста наносится на токоприемники 20, 40 таким образом, чтобы химически активная паста проникала в сеть пор в пеноуглероде токоприемника. Первоначально химически активная паста, которая наносится на токоприемники 20, 40 как положительной, так и отрицательной пластин, может быть практически одинаковой с точки зрения химического состава. Например, паста может включать оксид свинца (PbO). Другие оксиды свинца могут также быть приемлемыми. Паста может также включать различные добавки, включая, например, различный процент свободного свинца, структуральные волокна, проводящий материал, углерод и удлинители для аккомодации изменений объема во время срока службы батареи. На практике составные части химически активной пасты могут быть смешаны с небольшим количеством серной кислоты и водой для образования пасты, которая может располагаться в порах 14 токоприемников 20, 40.
Как только паста была осаждена на токоприемниках 20, 40, формируются положительные и отрицательные пластины. Для создания положительной пластины токоприемники 20, 40, включая пасту из оксида свинца, например, подвергаются процессу отверждения. Этот процесс отверждения может включать подвергание токоприемников 20, 40 с пастой воздействию повышенных температур и влажности, чтобы способствовать росту кристаллов сульфата свинца внутри пасты. Для создания отрицательной пластины токоприемники 20, 40, включая пасту оксида свинца, могут быть оставлены в своем прежнем состоянии, за исключением возможного этапа сушки.
Когда положительная и отрицательная пластины были собраны вместе для образования элементов батареи 100 (как показано на фиг.5), батарея 100 подвергается процессу зарядки (т.е. формированию). Во время процесса зарядки отвержденная паста положительной пластины электрически приводится к двуокиси свинца (РbO2), а паста отрицательной пластины преобразуется в губчатый свинец. Наоборот, при последующей разрядке батареи 100 пасты обеих положительных и отрицательных пластин преобразуются в сульфат свинца.
Промышленная применимость
Композиционный материал по настоящему изобретению имеет широкую область применения и может быть полезен в любой области, где необходимы материалы, обладающие сопротивляемостью коррозии, большой площадью поверхности, электропроводностью или низким весом. В одном из возможных применений композиционный материал по настоящему изобретению может служить в качестве токоприемника в батарее, подобной, например, батарее свинцовых аккумуляторов. Токоприемники могут поддерживать химически активные компоненты батареи и способствовать потоку тока между клеммами батареи.
Так как токоприемники 20, 40 включают пеноуглерод, они обладают сопротивляемостью коррозии при воздействии серной кислоты и анодных потенциалов положительной пластины в батарее свинцовых аккумуляторов. В результате, батарея может иметь значительно более долгий срок службы по сравнению с батареями без токоприемников на пеноуглероде.
Пеноуглерод включает сеть пор, обеспечивающую большое количество площади поверхности для токоприемника 20, 40. Токоприемники, состоящие из пеноуглерода, могут обладать более чем в 2000 раз большей площадью поверхности по сравнению с обычными свинцовыми токоприемниками. Большое количество площади поверхности, обеспечиваемое токоприемниками 20, 40, приводит к тому, что батареи обладают большими значениями удельной энергии. Например, из-за открытого элемента, пористой сети и относительно малого размера пор пеноуглеродных материалов химически активная паста положительных и отрицательных пластин тесно интегрируется с проводящим углеродным материалом токоприемников 20, 40. Следовательно, электроны, производимые в химически активной пасте в определенной зоне реакции, должны перемещаться только на короткие расстояния по пасте до столкновения с проводящим пеноуглеродом токоприемников 20, 40. Этот ток может быть затем перенесен, например, электропроводной частью 33 электрического соединительного элемента 21.
В результате батареи с токоприемниками из пеноуглерода 20, 40, могут давать улучшенные значения удельной энергии и мощности. Другими словами, эти батареи, при размещении под нагрузку, могут удерживать свое напряжение над заранее заданным пороговым уровнем в течение более длительного времени, чем батареи, включающие свинцовые токоприемники или токоприемники из графитовой пластины. Также, эти батареи могут разряжаться значительно быстрее, чем батареи, включающие свинцовые токоприемники или токоприемники с графитовыми пластинами.
Увеличенные значения удельной мощности, обеспечиваемые батареями по настоящему изобретению, также приводят к снижению времени зарядки. Таким образом, батареи могут применяться в тех случаях когда, энергия зарядки предоставляется только на ограниченный период времени. Например, в транспортных средствах, когда большая часть энергии теряется во время обычного торможения, эта энергия торможения может быть задержана и использована для зарядки батареи, например, транспортного средства с комбинированной силовой установкой. Однако энергия торможения существует только в течение короткого периода времени (т.е. во время возникновения торможения). С учетом сокращенного времени зарядки батареи по настоящему изобретению могут обеспечить эффективное средство хранения подобной энергии торможения.
Пористый характер токоприемников из пеноуглерода также создает улучшенную подложку для сохранения химически активной пасты устройства хранения энергии. Путем импрегнирования пасты в поры токоприемников из пеноуглерода существует меньше вероятности отделения пасты от токоприемников. Это свойство является важным при применении в транспортных средствах и других областях, где вибрация является обычной.
Далее, при включении токоприемников из пеноуглерода, имеющих плотность менее 0,6 г/см3, батарея может весить значительно меньше, чем батареи, включающие свинцовые токоприемники или токоприемники на графитовых пластинах. Другие аспекты и признаки настоящего изобретения могут быть выявлены после изучения чертежей, раскрытия изобретения и прилагаемой формулы.
Claims (10)
1. Композиционный материал (10) включающий: первый слой пеноуглерода (11), включающий сеть пор (14); второй слой пеноуглерода (13), включающий сеть пор; и промежуточный связующий слой (12), расположенный между первым и вторым слоями пеноуглерода.
2. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что промежуточный связующий слой проникает, по крайней мере, в некоторые поры первого слоя пеноуглерода и, по крайней мере, некоторые поры второго слоя пеноуглерода.
3. Композиционный материал по п.2, отличающийся тем, что промежуточный связующий слой проникает в поры первого слоя пеноуглерода на глубину, равную или большую среднего размера пор первого слоя пеноуглерода, и проникает в поры второго слоя пеноуглерода на глубину равную или большую среднего размера пор второго слоя пеноуглерода.
4. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что промежуточный связующий слой включает электроизолирующий материал.
5. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что промежуточный связующий слой включает электропроводный материал.
6. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что каждый из первого и второго слоев пеноуглерода имеет средний размер пор между около 0, 25 мм и около 2,0 мм.
7. Токоприемник (2) для батареи (100), включающий: композиционный материал по п.1, и по крайней мере, один электрической соединительный элемент (21), расположенный между первым слоем пеноуглерода и вторым слоем пеноуглерода.
8. Батарея (100), включающая: корпус (110); положительную клемму (120) и отрицательную клемму (120), расположенную снаружи корпуса; по крайней мере один элемент (130), расположенный внутри корпуса и содержащий, по крайней мере одну положительную пластину и по крайней мере одну отрицательную пластину, подсоединенную к положительной клемме и отрицательной клемме, соответственно, при этом по крайней мере одна положительная пластина включает токоприемник по п.7, имеющий химически активную пасту, расположенную на первом и втором слоях пеноуглерода таким образом, что химически активная паста проникает, по крайней мере, в некоторые поры обоих первого и второго слоев пеноуглерода; и электролитический раствор, заполняющий объем между положительной и отрицательной пластинами.
9. Способ изготовления композиционного материала (1), включающий: обеспечение первым слоем пеноуглерода (11), включающим сеть пор (14); нанесение слоя связующего материала (12) на первый слой пеноуглерода; и размещение второго слоя пеноуглеродного материала (13), включающего сеть пор, на слой связующего материала для формирования собранной стопкой структуры.
10. Способ по п.9, далее включающий: применение тепла к собранной стопкой структуре и размягчение слоя связующего материала для упрощения проникновения связующего материала в поры первого и второго слоев пеноуглерода; и применение давления к собранной стопкой структуре.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/324,068 US7033703B2 (en) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | Composite material and current collector for battery |
US10/324,068 | 2002-12-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005121126A RU2005121126A (ru) | 2006-01-27 |
RU2325007C2 true RU2325007C2 (ru) | 2008-05-20 |
Family
ID=32593343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005121126/09A RU2325007C2 (ru) | 2002-12-20 | 2003-11-10 | Композиционный материал и токоприемник для аккумуляторной батареи |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7033703B2 (ru) |
EP (1) | EP1573836B1 (ru) |
JP (1) | JP5005886B2 (ru) |
KR (1) | KR101061971B1 (ru) |
CN (1) | CN100352088C (ru) |
AT (1) | ATE355623T1 (ru) |
AU (1) | AU2003291420A1 (ru) |
CA (1) | CA2509961C (ru) |
DE (1) | DE60312217T2 (ru) |
RU (1) | RU2325007C2 (ru) |
WO (1) | WO2004062005A2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533207C2 (ru) * | 2009-08-27 | 2014-11-20 | Дзе Фурукава Бэттери Ко., Лтд. | Способ изготовления гибридной отрицательной пластины для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи и свинцово-кислотная аккумуляторная батарея |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6395481B1 (en) * | 1999-02-16 | 2002-05-28 | Arch Development Corp. | Methods for detection of promoter polymorphism in a UGT gene promoter |
US6979513B2 (en) * | 2002-06-28 | 2005-12-27 | Firefly Energy Inc. | Battery including carbon foam current collectors |
US7033703B2 (en) * | 2002-12-20 | 2006-04-25 | Firefly Energy, Inc. | Composite material and current collector for battery |
WO2006020167A2 (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-23 | Board Of Control Of Michigan Technological University | Nickel hydroxide impregnated carbon foam electrodes for rechargeable nickel batteries |
ATE517445T1 (de) * | 2005-03-31 | 2011-08-15 | Firefly Energy Inc | Stromträger für eine energiespeichervorrichtung |
WO2006105187A1 (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Firefly Energy Inc. | Bipolar battery having carbon foam current collectors |
US20090053601A1 (en) * | 2005-03-31 | 2009-02-26 | Kelley Kurtis C | Modular Bipolar Battery |
WO2008020852A1 (en) * | 2006-08-18 | 2008-02-21 | Firefly Energy Inc. | Composite carbon foam |
US7838146B2 (en) * | 2006-11-16 | 2010-11-23 | Graftech International Holdings, Inc. | Low conductivity carbon foam for a battery |
WO2008088767A1 (en) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Firefly Energy Inc. | Battery electrode plate having even thermal distribution |
US7892636B2 (en) * | 2007-05-01 | 2011-02-22 | Graftech International Holdings Inc. | Carbon foam with supplemental material |
US8399134B2 (en) * | 2007-11-20 | 2013-03-19 | Firefly Energy, Inc. | Lead acid battery including a two-layer carbon foam current collector |
JP2011514639A (ja) * | 2008-03-07 | 2011-05-06 | ライデン エナジー インコーポレイテッド | タブを備える電気化学セル |
CN101978532B (zh) * | 2008-03-24 | 2013-11-13 | 日本瑞翁株式会社 | 铅蓄电池用电极及其利用 |
US8017273B2 (en) | 2008-04-28 | 2011-09-13 | Ut-Battelle Llc | Lightweight, durable lead-acid batteries |
US8048572B2 (en) * | 2008-07-11 | 2011-11-01 | Eliot Samuel Gerber | Long life lead acid battery having titanium core grids and method of their production |
US7732098B2 (en) * | 2008-07-11 | 2010-06-08 | Eliot Gerber | Lead acid battery having ultra-thin titanium grids |
US20100009262A1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Eliot Gerber | Non-lead grid cores for lead acid battery and method of their production |
EP2343757B1 (en) * | 2008-09-22 | 2014-04-09 | Zeon Corporation | Electrode for lead storage battery and lead storage battery |
US8232005B2 (en) | 2008-11-17 | 2012-07-31 | Eliot Gerber | Lead acid battery with titanium core grids and carbon based grids |
US8617747B2 (en) * | 2009-02-24 | 2013-12-31 | Firefly Energy, Inc. | Electrode plate for a battery |
EP2494637A4 (en) * | 2009-10-29 | 2014-06-25 | Univ Leland Stanford Junior | DEVICES, SYSTEMS AND METHOD FOR ADVANCED RECHARGEABLE BATTERIES |
WO2012061715A1 (en) | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Cabot Corporation | Lead-acid batteries and pastes therefor |
DE112011106043T5 (de) | 2011-12-27 | 2014-09-18 | Intel Corporation | Herstellung von elektrochemischen Kondensatoren mit porösem Silicium |
US20160036060A1 (en) * | 2014-07-30 | 2016-02-04 | Concurrent Technologies Corporation | Composite electrode for flow battery |
WO2016178703A1 (en) | 2015-05-01 | 2016-11-10 | Integral Technologies, Inc. | Bipolar plate and method of making and using same |
US9735445B2 (en) | 2015-09-14 | 2017-08-15 | Nanotek Instruments, Inc. | Alkali metal or alkali-ion batteries having high volumetric and gravimetric energy densities |
JP7075338B2 (ja) * | 2015-09-14 | 2022-05-25 | ナノテク インスツルメンツ インク | 高体積および重量エネルギー密度を有するアルカリ金属またはアルカリイオン電池 |
US10163540B2 (en) | 2015-12-03 | 2018-12-25 | Nanotek Instruments, Inc. | Production process for highly conducting and oriented graphene film |
EP3413390A4 (en) | 2016-01-27 | 2019-08-07 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | SECONDARY BATTERY AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
CN108878947B (zh) * | 2017-05-16 | 2023-11-07 | 新强能电池公司 | 降低电池组中发生短路和/或锂析出的方法 |
Family Cites Families (117)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1285660A (en) | 1918-04-04 | 1918-11-26 | Bruce Ford | Secondary or storage battery. |
US2658099A (en) | 1948-10-20 | 1953-11-03 | Basset Lucien Paul | Microporous carbon and graphite articles, including impregnated battery electrodes and methods of making the same |
US2620369A (en) | 1950-08-02 | 1952-12-02 | Arthur F Daniel | Plastic-cased dry cells |
US2843649A (en) | 1956-11-30 | 1958-07-15 | Myron A Coler | Moldable miniature battery |
US3188242A (en) | 1959-01-22 | 1965-06-08 | Union Carbide Corp | Fuel cell battery containing flat carbon electrodes |
US3021379A (en) | 1960-04-21 | 1962-02-13 | Roland D Jackel | Ceramic separators for primary batteries |
DE1252292B (de) | 1964-10-02 | 1967-10-19 | VARTA AKTIENGESELLSCHAFT, Frankfurt/M | Vorrichtung zum Belegen von Elektroden fur Akkumulatoren mit Scheidermarenal |
US3510359A (en) | 1967-03-22 | 1970-05-05 | Standard Oil Co | Fused salt electrochemical battery with inorganic separator |
US3565694A (en) | 1969-03-17 | 1971-02-23 | Yardney International Corp | Bipolar electrode and method of making same |
US3597829A (en) | 1969-03-18 | 1971-08-10 | Us Army | Method of making a nickel hydroxide electrode |
US3857913A (en) | 1969-10-21 | 1974-12-31 | Atomic Energy Commission | Method for the manufacture of carbon foam |
US3635676A (en) | 1969-11-05 | 1972-01-18 | Atomic Energy Commission | Method for increasing the strength of carbon foam |
JPS4914939A (ru) | 1972-03-28 | 1974-02-08 | ||
US3832426A (en) | 1972-12-19 | 1974-08-27 | Atomic Energy Commission | Syntactic carbon foam |
CA1051512A (en) | 1973-05-23 | 1979-03-27 | Royce E. Biddick | Bipolar electrode using electrically conductive plastic substrate containing vitreous carbon |
US3960770A (en) | 1973-08-03 | 1976-06-01 | The Dow Chemical Company | Process for preparing macroporous open-cell carbon foam from normally crystalline vinylidene chloride polymer |
US4152825A (en) | 1974-06-10 | 1979-05-08 | Polaroid Corporation | Method of making a flat battery |
US4011374A (en) | 1975-12-02 | 1977-03-08 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Porous carbonaceous electrode structure and method for secondary electrochemical cell |
US4048715A (en) | 1976-01-27 | 1977-09-20 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Method of preparing porous, active material for use in electrodes of secondary electrochemical cells |
US4134192A (en) | 1976-10-12 | 1979-01-16 | Gould Inc. | Composite battery plate grid |
US4125676A (en) | 1977-08-15 | 1978-11-14 | United Technologies Corp. | Carbon foam fuel cell components |
US4224392A (en) | 1977-12-16 | 1980-09-23 | Oswin Harry G | Nickel-oxide electrode structure and method of making same |
US4188464A (en) | 1978-07-31 | 1980-02-12 | Hooker Chemicals & Plastics Corp. | Bipolar electrode with intermediate graphite layer and polymeric layers |
US4275130A (en) | 1979-09-27 | 1981-06-23 | California Institute Of Technology | Bipolar battery construction |
US4339322A (en) | 1980-04-21 | 1982-07-13 | General Electric Company | Carbon fiber reinforced fluorocarbon-graphite bipolar current collector-separator |
US4374186A (en) | 1981-04-29 | 1983-02-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Polymer packaged cell in a sack |
US4363857A (en) | 1981-10-16 | 1982-12-14 | General Motors Corporation | Laminated metal-plastic battery grid |
JPS5987770A (ja) * | 1982-11-11 | 1984-05-21 | Toshiba Corp | 非水溶媒電池 |
FR2543968B1 (fr) | 1983-04-07 | 1985-06-21 | Siderurgie Fse Inst Rech | Conditionnement d'une matiere riche en carbone et procede de realisation |
JPS6089071A (ja) | 1983-10-19 | 1985-05-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | ペ−スト式鉛蓄電池 |
US4865931A (en) | 1983-12-05 | 1989-09-12 | The Dow Chemical Company | Secondary electrical energy storage device and electrode therefor |
JPS6155868A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-20 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電池 |
US4717633A (en) | 1985-11-25 | 1988-01-05 | Eric Hauser | Electrode structure for lightweight storage battery |
DE3603373A1 (de) | 1986-02-05 | 1987-08-06 | Basf Ag | Verfahren zur elektrochemischen beschichtung von kohlenstoff-fasern |
US4758473A (en) | 1986-11-20 | 1988-07-19 | Electric Power Research Institute, Inc. | Stable carbon-plastic electrodes and method of preparation thereof |
JP3032533B2 (ja) * | 1987-07-27 | 2000-04-17 | シャープ株式会社 | 炭素体電極 |
US4900643A (en) | 1988-04-08 | 1990-02-13 | Globe-Union Inc. | Lead acid bipolar battery plate and method of making the same |
US4832870A (en) | 1988-06-20 | 1989-05-23 | The United States Department Of Energy | Electrically conductive composite material |
US5017446A (en) | 1989-10-24 | 1991-05-21 | Globe-Union Inc. | Electrodes containing conductive metal oxides |
FR2662545B1 (fr) | 1990-05-25 | 1992-08-28 | Sorapec | Support collecteur pour electrodes d'accumulateur plomb/oxyde de plomb. |
US5106709A (en) | 1990-07-20 | 1992-04-21 | Globe-Union Inc. | Composite substrate for bipolar electrode |
US5455206A (en) | 1990-09-14 | 1995-10-03 | Kaun; Thomas D. | Corrosion resistant ceramic materials |
US5162172A (en) | 1990-12-14 | 1992-11-10 | Arch Development Corporation | Bipolar battery |
US5200281A (en) | 1991-11-18 | 1993-04-06 | Westinghouse Electric Corp. | Sintered bipolar battery plates |
FR2684092B1 (fr) | 1991-11-21 | 1994-03-04 | Pechiney Recherche | Procede de preparation de carbures metalliques a grande surface specifique a partir de mousses de carbone activees. |
US5223352A (en) | 1992-01-07 | 1993-06-29 | Rudolph V. Pitts | Lead-acid battery with dimensionally isotropic graphite additive in active material |
US5260855A (en) | 1992-01-17 | 1993-11-09 | Kaschmitter James L | Supercapacitors based on carbon foams |
US5208003A (en) | 1992-10-13 | 1993-05-04 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Microcellular carbon foam and method |
US5268395A (en) | 1992-10-13 | 1993-12-07 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Microcellular carbon foam and method |
US5569563A (en) | 1992-11-12 | 1996-10-29 | Ovshinsky; Stanford R. | Nickel metal hybride battery containing a modified disordered multiphase nickel hydroxide positive electrode |
CA2110097C (en) * | 1992-11-30 | 2002-07-09 | Soichiro Kawakami | Secondary battery |
US5593797A (en) | 1993-02-24 | 1997-01-14 | Trojan Battery Company | Electrode plate construction |
US5426006A (en) | 1993-04-16 | 1995-06-20 | Sandia Corporation | Structural micro-porous carbon anode for rechargeable lithium-ion batteries |
US5374490A (en) | 1993-05-19 | 1994-12-20 | Portable Energy Products, Inc. | Rechargeable battery |
US5348817A (en) | 1993-06-02 | 1994-09-20 | Gnb Battery Technologies Inc. | Bipolar lead-acid battery |
US5336274A (en) | 1993-07-08 | 1994-08-09 | Regents Of The University Of California | Method for forming a cell separator for use in bipolar-stack energy storage devices |
JP3277413B2 (ja) | 1993-08-17 | 2002-04-22 | ソニー株式会社 | 角形バッテリー |
US5932185A (en) * | 1993-08-23 | 1999-08-03 | The Regents Of The University Of California | Method for making thin carbon foam electrodes |
US5411818A (en) | 1993-10-18 | 1995-05-02 | Westinghouse Electric Corporation | Perimeter seal on bipolar walls for use in high temperature molten electrolyte batteries |
US5395709A (en) | 1993-10-18 | 1995-03-07 | Westinghouse Electric Corporation | Carbon bipolar walls for batteries and method for producing same |
US5712054A (en) | 1994-01-06 | 1998-01-27 | Electrion, Inc. | Rechargeable hydrogen battery |
US5429893A (en) | 1994-02-04 | 1995-07-04 | Motorola, Inc. | Electrochemical capacitors having dissimilar electrodes |
US5508131A (en) | 1994-04-07 | 1996-04-16 | Globe-Union Inc. | Injection molded battery containment for bipolar batteries |
US5543247A (en) | 1994-04-28 | 1996-08-06 | Northrop Grumman Corporation | High temperature cell electrical insulation |
JP3282443B2 (ja) | 1994-06-09 | 2002-05-13 | 住友電気工業株式会社 | 金属不織布とその製造方法 |
US5512390A (en) | 1994-07-21 | 1996-04-30 | Photran Corporation | Light-weight electrical-storage battery |
US5474621A (en) | 1994-09-19 | 1995-12-12 | Energy Conversion Devices, Inc. | Current collection system for photovoltaic cells |
US6001761A (en) | 1994-09-27 | 1999-12-14 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Ceramics sheet and production method for same |
US5498489A (en) | 1995-04-14 | 1996-03-12 | Dasgupta; Sankar | Rechargeable non-aqueous lithium battery having stacked electrochemical cells |
US5705259A (en) | 1994-11-17 | 1998-01-06 | Globe-Union Inc. | Method of using a bipolar electrochemical storage device |
US5441824A (en) | 1994-12-23 | 1995-08-15 | Aerovironment, Inc. | Quasi-bipolar battery requiring no casing |
US5563007A (en) | 1995-01-11 | 1996-10-08 | Entek Manufacturing Inc. | Method of enveloping and assembling battery plates and product produced thereby |
US5626977A (en) | 1995-02-21 | 1997-05-06 | Regents Of The University Of California | Composite carbon foam electrode |
WO1996031306A1 (en) | 1995-04-03 | 1996-10-10 | Mitsubishi Materials Corporation | Porous metallic body with large specific surface area, process for producing the same, porous metallic platy material, and electrode of alkaline secondary battery |
JP3262704B2 (ja) | 1995-04-24 | 2002-03-04 | シャープ株式会社 | 非水系二次電池用炭素電極、その製造方法及びそれを用いた非水系二次電池 |
US5636437A (en) | 1995-05-12 | 1997-06-10 | Regents Of The University Of California | Fabricating solid carbon porous electrodes from powders |
US5888469A (en) * | 1995-05-31 | 1999-03-30 | West Virginia University | Method of making a carbon foam material and resultant product |
US5667909A (en) | 1995-06-23 | 1997-09-16 | Power Conversion, Inc. | Electrodes configured for high energy density galvanic cells |
US5738907A (en) | 1995-08-04 | 1998-04-14 | Eltech Systems Corporation | Conductive metal porous sheet production |
GB2305772B (en) | 1995-09-28 | 1998-09-16 | Kenichi Fujita | Electrolyte solution and lead-acid batteries using the same |
US5595840A (en) | 1995-11-27 | 1997-01-21 | Gnb Technologies, Inc. | Method of manufacturing modular molded components for a bipolar battery and the resulting bipolar battery |
AU1147597A (en) | 1995-12-07 | 1997-06-27 | Sandia Corporation | Methods of preparation of carbon materials for use as electrodes in rechargeable batteries |
JPH09306506A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-11-28 | Nisshinbo Ind Inc | 溶融塩電池用集電体、そのための集電材料の製造方法及びその集電体を使用した溶融塩電池 |
US6103149A (en) | 1996-07-12 | 2000-08-15 | Ultramet | Method for producing controlled aspect ratio reticulated carbon foam and the resultant foam |
DE19629154C2 (de) | 1996-07-19 | 2000-07-06 | Dornier Gmbh | Bipolare Elektroden-Elektrolyt-Einheit |
US5766797A (en) | 1996-11-27 | 1998-06-16 | Medtronic, Inc. | Electrolyte for LI/SVO batteries |
US5800946A (en) | 1996-12-06 | 1998-09-01 | Grosvenor; Victor L. | Bipolar lead-acid battery plates |
US6077464A (en) | 1996-12-19 | 2000-06-20 | Alliedsignal Inc. | Process of making carbon-carbon composite material made from densified carbon foam |
US6146780A (en) | 1997-01-24 | 2000-11-14 | Lynntech, Inc. | Bipolar separator plates for electrochemical cell stacks |
US5935724A (en) * | 1997-04-04 | 1999-08-10 | Wilson Greatbatch Ltd. | Electrochemical cell having multiplate electrodes with differing discharge rate regions |
US6120930A (en) * | 1997-07-25 | 2000-09-19 | 3M Innovative Properties Corporation | Rechargeable thin-film electrochemical generator |
US6033506A (en) | 1997-09-02 | 2000-03-07 | Lockheed Martin Engery Research Corporation | Process for making carbon foam |
US6037032A (en) | 1997-09-02 | 2000-03-14 | Lockheed Martin Energy Research Corp. | Pitch-based carbon foam heat sink with phase change material |
US5993996A (en) | 1997-09-16 | 1999-11-30 | Inorganic Specialists, Inc. | Carbon supercapacitor electrode materials |
US6045943A (en) | 1997-11-04 | 2000-04-04 | Wilson Greatbatch Ltd. | Electrode assembly for high energy density batteries |
US6060198A (en) | 1998-05-29 | 2000-05-09 | Snaper; Alvin A. | Electrochemical battery structure and method |
US6383687B1 (en) * | 1998-06-29 | 2002-05-07 | Stork Screens, B.V. | Production of a porous foam product for battery electrodes |
US6558785B1 (en) * | 1998-08-07 | 2003-05-06 | Lockheed Martin Corporation | Insulated reentry heat shield |
US6631073B1 (en) * | 1998-08-25 | 2003-10-07 | Kanebo, Limited | Electrode material and method for producing the same |
WO2000016418A1 (en) * | 1998-09-11 | 2000-03-23 | Daimlerchrysler Intellectual Capital Corporation | Lithium ion battery utilizing carbon foam electrodes |
EP1116290A4 (en) * | 1998-09-24 | 2005-04-20 | Thomas & Betts Int | IMPROVED PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ELECTROCHEMICAL CELLS |
US6248467B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-06-19 | The Regents Of The University Of California | Composite bipolar plate for electrochemical cells |
US6193871B1 (en) | 1998-12-09 | 2001-02-27 | Eagle-Picher Industries, Inc. | Process of forming a nickel electrode |
US6183854B1 (en) | 1999-01-22 | 2001-02-06 | West Virginia University | Method of making a reinforced carbon foam material and related product |
US6127061A (en) | 1999-01-26 | 2000-10-03 | High-Density Energy, Inc. | Catalytic air cathode for air-metal batteries |
US6379845B1 (en) * | 1999-04-06 | 2002-04-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Conductive porous body and metallic porous body and battery plate both produced by using the same |
US6245461B1 (en) | 1999-05-24 | 2001-06-12 | Daimlerchrysler | Battery package having cubical form |
DE69908386T2 (de) * | 1999-07-01 | 2003-11-27 | Squirrel Holdings Ltd | Bipolarelektrode für elektrochemische redox-reaktionen |
US6605390B1 (en) * | 1999-09-10 | 2003-08-12 | Daimlerchrysler Corporation | Lithium ion battery utilizing carbon foam electrodes |
US6528204B1 (en) * | 1999-09-22 | 2003-03-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Lithium secondary battery comprising individual cells with one another, as well as watches, computers and communication equipment provided with a battery |
US6749652B1 (en) * | 1999-12-02 | 2004-06-15 | Touchstone Research Laboratory, Ltd. | Cellular coal products and processes |
US6576365B1 (en) * | 1999-12-06 | 2003-06-10 | E.C.R. - Electro Chemical Research Ltd. | Ultra-thin electrochemical energy storage devices |
US6316148B1 (en) * | 2000-08-31 | 2001-11-13 | Condord Battery Corporation | Foil-encapsulated, lightweight, high energy electrodes for lead-acid batteries |
US6566004B1 (en) * | 2000-08-31 | 2003-05-20 | General Motors Corporation | Fuel cell with variable porosity gas distribution layers |
US6438964B1 (en) * | 2001-09-10 | 2002-08-27 | Percy Giblin | Thermoelectric heat pump appliance with carbon foam heat sink |
US20040002006A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-01 | Caterpillar Inc. | Battery including carbon foam current collectors |
US7033703B2 (en) * | 2002-12-20 | 2006-04-25 | Firefly Energy, Inc. | Composite material and current collector for battery |
-
2002
- 2002-12-20 US US10/324,068 patent/US7033703B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-11-10 CA CA2509961A patent/CA2509961C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-10 WO PCT/US2003/035722 patent/WO2004062005A2/en active IP Right Grant
- 2003-11-10 DE DE60312217T patent/DE60312217T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-10 JP JP2004564894A patent/JP5005886B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-10 EP EP03768817A patent/EP1573836B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-11-10 AU AU2003291420A patent/AU2003291420A1/en not_active Abandoned
- 2003-11-10 RU RU2005121126/09A patent/RU2325007C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-11-10 AT AT03768817T patent/ATE355623T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-11-10 KR KR1020057011589A patent/KR101061971B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2003-11-10 CN CNB2003801069521A patent/CN100352088C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-03-06 US US11/367,331 patent/US20060151756A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533207C2 (ru) * | 2009-08-27 | 2014-11-20 | Дзе Фурукава Бэттери Ко., Лтд. | Способ изготовления гибридной отрицательной пластины для свинцово-кислотной аккумуляторной батареи и свинцово-кислотная аккумуляторная батарея |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2509961A1 (en) | 2004-07-22 |
US20040121237A1 (en) | 2004-06-24 |
JP2006511917A (ja) | 2006-04-06 |
US20060151756A1 (en) | 2006-07-13 |
DE60312217T2 (de) | 2007-11-22 |
US7033703B2 (en) | 2006-04-25 |
ATE355623T1 (de) | 2006-03-15 |
CN100352088C (zh) | 2007-11-28 |
KR20050091738A (ko) | 2005-09-15 |
AU2003291420A1 (en) | 2004-07-29 |
CN1729587A (zh) | 2006-02-01 |
WO2004062005A3 (en) | 2004-11-11 |
WO2004062005A2 (en) | 2004-07-22 |
CA2509961C (en) | 2014-03-25 |
EP1573836B1 (en) | 2007-02-28 |
RU2005121126A (ru) | 2006-01-27 |
EP1573836A2 (en) | 2005-09-14 |
DE60312217D1 (de) | 2007-04-12 |
KR101061971B1 (ko) | 2011-09-05 |
JP5005886B2 (ja) | 2012-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2325007C2 (ru) | Композиционный материал и токоприемник для аккумуляторной батареи | |
EP1866988B1 (en) | Current carrier for an energy storage device | |
US5705259A (en) | Method of using a bipolar electrochemical storage device | |
US6979513B2 (en) | Battery including carbon foam current collectors | |
CN101632188A (zh) | 金属性锌基集流体 | |
EP2313353A1 (en) | Electrode for lead-acid battery and method for producing such an electrode | |
CA2489953C (en) | Battery including carbon foam current collectors | |
Pradhan et al. | Substrate materials and novel designs for bipolar lead-acid batteries: A review | |
WO1996012313A1 (en) | Bipolar battery cells, batteries, and methods | |
JP2010536122A (ja) | バイポーラー電池用プレートおよびバイポーラー電池 | |
US20040121238A1 (en) | Battery having carbon foam current collector | |
CN114899410A (zh) | 集流体及其制作方法 | |
US20100239913A1 (en) | External stabilization of carbon foam | |
JPH10513598A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
JPH07254408A (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2008088767A1 (en) | Battery electrode plate having even thermal distribution | |
JPH10334920A (ja) | 電池用電極および鉛蓄電池 | |
CN1180450A (zh) | 具有恒压放电的电化学电荷存储器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101111 |