SK282129B6 - Separátor na rekombinačné batérie obsahujúci plošný útvar vytvorený mokrou cestou - Google Patents
Separátor na rekombinačné batérie obsahujúci plošný útvar vytvorený mokrou cestou Download PDFInfo
- Publication number
- SK282129B6 SK282129B6 SK1408-93A SK140893A SK282129B6 SK 282129 B6 SK282129 B6 SK 282129B6 SK 140893 A SK140893 A SK 140893A SK 282129 B6 SK282129 B6 SK 282129B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- fibers
- synthetic
- sheet
- mass
- separator according
- Prior art date
Links
- 238000005215 recombination Methods 0.000 title description 5
- 230000006798 recombination Effects 0.000 title description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 9
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- -1 phenolic aldehydes Chemical class 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- CZTQRSPXKRZGAN-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(2-propoxyethyl)acetamide;4,6-dichloro-2-phenylpyrimidine Chemical compound ClC1=CC(Cl)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1.CCCOCCN(C(=O)CCl)C1=C(CC)C=CC=C1CC CZTQRSPXKRZGAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920005440 Altuglas® Polymers 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000008055 alkyl aryl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
- D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
- D21H13/20—Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H13/24—Polyesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
- D21H13/36—Inorganic fibres or flakes
- D21H13/38—Inorganic fibres or flakes siliceous
- D21H13/40—Inorganic fibres or flakes siliceous vitreous, e.g. mineral wool, glass fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H15/00—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution
- D21H15/02—Pulp or paper, comprising fibres or web-forming material characterised by features other than their chemical constitution characterised by configuration
- D21H15/10—Composite fibres
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Paper (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
Separátor na rekombinačné batérie obsahuje plošný útvar vytvorený mokrou cestou na vytváranie súvislej plochej štruktúry, ktorá obsahuje zmes sklenených vlákien a vlákien na báze najmenej dvoch syntetických hmôt, pričom vlákna sú na povrchu spolu spojené. Syntetické vlákna sú vytvorené vo forme kombinácie látok, prinášajúcich jednak tvorbu trojrozmernej siete pri vytváraní plošného útvaru a jednak zvariteľnosť plošného útvaru, pričom syntetické vlákna sú buď vo forme zmesi najmenej dvoch druhov vlákien majúcich rozdielne teploty tavenia tak, že prvý druh vlákien je tvorený prvou syntetickou hmotou, ktorá mäkne pri výrobe plošného útvaru, a druhý druh vlákien je tvorený druhou syntetickou hmotou, ktorá sa taví pri zváraní plošného útvaru, alebo vo forme kompozitných vlákien vytvorených z prvej syntetickej hmoty, ktorá mäkne pri výrobe plošného útvaru, a z druhej syntetickej hmoty, ktorá sa taví pri zváraní plošného útvaru.ŕ
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka separátora na rekombinačné batérie obsahujúceho plošný útvar vytvorený mokrou cestou na vytváranie súvislej plochej štruktúry, ktorá obsahuje zmes sklenených vlákien a vlákien na báze najmenej dvoch syntetických hmôt, pričom vlákna sú na povrchu spolu spojené.
Doterajší stav techniky
Sú dobre známe kompaktné prenosné elektrolytické články alebo batérie obsahujúce kovové dosky umiestnené so vzájomným odstupom a zapojené sériovo. Dôležitým faktorom týkajúcim sa vývoja takýchto batérií je použitie tenkých poréznych separátorov umiestnených medzi prestriedané kladné a záporné dosky. Prvou funkciou týchto separátorov je zabrániť kovovému vedeniu medzi doskami, aby sa zabránilo krátkym spojeniam. Súčasne musia separátory dovoľovať voľný priechod elektrolytického roztoku, aby medzi doskami dochádzalo k iónovej výmene.
Boli vyrobené separátory na trhovo používané batérie na báze dreva, mikroporézneho kaučuku, plošných listových útvarov z celulózových vlákien alebo fólií z roztavených polyolefínov. Takéto batériové separátory sú opísané hlavne v patentových spisoch USA č. 2 793 398,3 890 184, 4 024 323, 4 055 711, 4 113 927, 3 753 784, 3 694 265,
773 590, 3 351 495, 3 340 100, 3 055 966, 3 205 098 a 2 978 529.
V poslednom čase boli vyvinuté „bezúdržbové“ batérie, ktoré prinášajú zvláštne problémy pri výrobe separátorov. Bezúdržbové batérie sú utesnené batérie, ktoré nevyžadujú pridávať v priebehu životnosti batérie vodu. Dlhé roky sa vyrábali separátory na báze celulózových vlákien, impregnovaných alebo spracovaných fenolickými aldehydmi. Takéto separátory sú opísané konkrétnejšie v patentových spisoch USA č. 3 272 657 a 3 247 025. Tieto separátory však majú nevýhodu v tom, že dovoľujú straty plynu, a preto sa upustilo od ich používania na utesnené batérie.
V patentových spisoch USA č. 4 359 511, 4 363 856,
529 677 a 4 618 401 spoločnosti TEXON sú opísané separátory na bezúdržbové batérie, ktoré sú tvorené nepriepustné utesnenými plášťami na najmenej troch stranách, aby sa zabránilo tvorbe mostíkov s kovovými soľami medzi elektródami. Tieto separátory batérií musia mať dostatočnú pórovitosť preto, aby dochádzalo k iónovej výmene, i keď póry separátorov musia byť súčasne dostatočne malé, aby zabránili migrácii kovových iónov, a teda tvorbe mostíka skratujúceho batériu. Tieto separátory na batérie z olova a kyseliny musia byť tiež odolné proti chemickým pôsobeniam kyselín vzhľadom na silne kyslé prostredie prítomné vnútri batérií.
Patentové spisy spoločnosti TEXON opisujú také separátory, ktoré môžu byť ohnuté a utesnené za tepla pozdĺž ich okrajov. Tieto separátory sú tvorené z 5 až 20 hmotn. % vláknoviny z polyolefínových vlákien, z 2 až 15 % hmotn. polyesterových vlákien, z 0 až 20 hmotn. % sklenených vlákien, z 40 až 75 % hmotn. plnív a 7 až 20 hmotn. % zosieťovateľných spojív. Polyesterové vlákna majú dĺžku od 0,7 do 2,1 cm. Tieto separátory obsahujú rad zložiek a sú utesňovateľné za tepla.
V patentovom spise USA č. 4 216 281 sú opísané separátory batérií, ktoré môžu byť utesňované buď teplom alebo ultrazvukom. Tieto separátory sú tvorené 30 až 70 hmotn. % polyolefínovej vláknoviny, 15 až 65 hmotn. % kremičitých plnív a 1 až 35 % dlhých vlákien, ktoré môžu byť polyesterové. Tieto polyesterové vlákna majú dĺžku od 0,7 do 2,6 cm.
Pri príprave listov na stroji na výrobu papiera sa pridávajú iónové činidlá.
Hlavnou nevýhodou separátorov na bezúdržbové batérie tvorených väčšinou polyolefínových vlákien je, že nedovoľujú rekombináciu kyslíka a vodíka. Je teda potrebné pridávať vodu.
Sú ďalej známe rekombinačné batérie opísané v patentových spisoch USA č. 3 362 861 a 3 159 508. Tieto batérie sú také, že dovoľujú rekombináciu kyslíka a vodíka, ktoré sa vytvárajú v priebehu reakcie elektrolytu.
Sú ďalej známe separátory na rekombinačné batérie, ktoré sú tvorené sklenenými vláknami a polypropylénovými vláknami.
V patentovom spise USA č. 4 465 748 sú opísané separátory rekombinačných batérií, ktoré obsahujú 5 až 35 hmotn. % vlákien majúcich priemer menši ako 1 mikrometer. Spis opisuje tiež listový útvar zo sklenených vlákien, ktorého dĺžka nepresahuje 5 mm.
V patentovom spise USA č. 4 216 280 sú opísané separátory rekombinačných batérií, ktoré sú tvorené listom zo sklenených vlákien obsahujúcim 50 až 95 hmotn. % sklenených vlákien majúcich priemer menší ako 1 mikrometer a 50 až 5 % sklenených vlákien majúcich priemer väčší ako 5 mikrometrov a výhodne viac ako 10 mikrometrov. Takéto separátory odolávajú elektrolytu tvorenému roztokom kyseliny sírovej, držia v sebe roztok kyseliny sírovej pri pôsobení ako huba, čo umožňuje, že sa dá batéria posúvať do všetkých smerov. Ďalej dovoľujú rekombináciu vodíka a kyslíka, čo odstraňuje potrebu doplňovania vody. Tieto separátory batérií majú nevýhodu v tom, že sú drahé a sú používané len na batérie pre telekomunikácie alebo priemysel informatiky. Je však potreba vytvoriť separátory na batérie, ktoré sú menej drahé a sú teda použiteľné v automobilovom priemysle.
V patentovom spise USA č. 4 373 015 je opísaná rekombinačná batéria, ktorá obsahuje separátor tvorený rohožou krátkych polyesterových vlákien, ktorých priemer je od 1 do 6 mikrometrov. Takáto rohož vlákien má hrúbku 0,3 mm, hmotnosť na štvorcový meter 50 g/m2, pórovitosť 90 %, absorpciu elektrolytu 100 až 200 %. Táto vláknová rohož sa však musí podrobiť nasledujúcemu spracovaniu. Hlavne sa musí podrobiť konsolidačnému spracovaniu na vylúčenie žmolkovania. Toto spracovanie spočíva v tom, že sa ohreje jedna plocha rohože, aby sa čiastočne roztavili vlákna a súčasne sa nezničila pórovitosť povrchu, ale len sa redukovala. Je zrejmé, že takéto spracovanie zvyšuje cenu výroby separátora batérie, navyše je jeho realizácia chúlostivá. Na zníženie žmolkovania separátora hlavne v susedstve kladných dosiek batérie sa vykonáva kalandrovanie. Vláknová rohož musí byť spracovávaná zmáčacími činidlami kvôli zmenšeniu elektrického odporu separátora. Vláknová rohož sa spracováva napríklad alkylarylsulfonátmi alebo kvartémymi amónnymi chloridmi.
V patentovej prihláške PCT WO 88/03710 je opísaný separátor na rekombinačné batérie, tvorený listom obsahujúcim prvé vlákna, ktoré sú necitlivé na vodný elektrolyt a ktoré udeľujú listu absorpciu elektrolytu vyššiu ako 90 % a druhé vlákna, udeľujúce listu absorpciu elektrolytu nižšiu ako 80 %. Prvé vlákna sú sklenené vlákna a druhé vlákna sú hydrofóbne vzhľadom na elektrolyt, napríklad ide o polyolefínové vlákna, t. j. polyetylénové alebo polypropylénové vlákna.
Takýto separátor poskytuje dobré výsledky. Nedovoľuje však vykonávať vysokofrekvenčné zváranie.
Ďalej je známe riešenie podľa spisu GB 2 069 021, ktoré opisuje separátory tvorené sklenenými vláknami, ktoré môžu obsahovať až 10 % hydrofilných syntetických vlákien, predovšetkým akrylických vlákien. Syntetické vlákna,
SK 282129 Β6 použité podľa tohto spisu, zlepšujú mechanické vlastnosti separátora, ale vzhľadom na ich termoplastické povahu majú sklon strácať ich vláknitý charakter tavením pri tvorbe plošného útvaru, čo vyvoláva zmenšenie veľkosti pórov a teda zníženie absorpčných schopností separátora.
Vynález si kladie za cieľ odstrániť uvedené nedostatky známeho stavu techniky.
Podstata vynálezu
Vynález prináša separátor na rekombinačné batérie obsahujúci plošný útvar vytvorený mokrou cestou na tvorenie súvislej plochej štruktúry, ktorá obsahuje zmes sklenených vlákien a vlákien na báze najmenej dvoch syntetických hmôt pričom vlákna sú na povrchu spolu spojené, ktorého podstatou je, že syntetické vlákna sú vytvorené vo forme kombinácie látok prinášajúcich jednak tvorbu trojrozmernej siete pri vytváraní plošného útvaru a jednak zvariteľnosť plošného útvaru, pričom syntetické vlákna sú buď vo forme zmesi najmenej dvoch druhov vlákien majúcich rozdielne teploty tavenia tak, že prvý druh vlákien je tvorený prvou syntetickou hmotou, ktorá mäkne pri výrobe plošného útvaru, a druhý druh vlákien je tvorený druhou syntetickou hmotou, ktorá sa taví pri zváraní plošného útvaru, alebo vo forme kompozitných vlákien vytvorených z prvej syntetickej hmoty, ktorá mäkne pri výrobe plošného útvaru, a z druhej syntetickej hmoty, ktorá sa taví pri zváraní plošného útvaru.
Konkrétnejšie je výhodné, aby prvá syntetická hmota mala teplotu mäknutia od 100 do 140 °C a druhá syntetická hmota mala teplotu mäknutia vyššiu ako 150 °C.
Podľa prednostného uskutočnenia vynálezu je prvá syntetická hmota kopolyester s nekryštalickou štruktúrou a druhá syntetická hmota je bežný polyester, predovšetkým polyetylénglykoltereftalát.
Výhodne syntetické vlákna obsahujú obal tvorený prvou syntetickou hmotou a jadro tvorené druhou syntetickou hmotou.
Syntetické vlákna môžu byť mikrovlákna s priemerom menším ako 16 mikrometrov.
Separátor podľa vynálezu je výhodne tvorený 10 až 90 % sklenených vlákien a 90 až 10 % syntetických vlákien.
Podľa jedného z vyhotovení vynálezu sú sklenené vlákna tvorené zmesou vlákien s priemerom menším ako 3,5 mikrometra a strihaných nití s dĺžkou od 6 do 8 mm.
Vynález prináša plošný útvar separátora batérií, ktorý sa môže zvárať vysokofrekvenčné alebo ultrazvukom. Vysokofrekvenčné zváranie alebo zváranie ultrazvukom je žiaduce, lebo dovoľuje získať pevné a odolné zvary, zatiaľ čo zváranie za tepla kotúčovou elektródou je oveľa krehkejšie. Požaduje sa, kvôli zvýšeniu životnosti batérií, aby ich dosky boli umiestnené do káps vytvorených stabilným zváraním a vzdorujúcim mechanickým namáhaním, ktorým môžu byť vystavené pri výrobe batérie alebo pri ich použití.
Separátor batérií podľa vynálezu nepotrebuje ďalšie spracovanie na zlepšovanie jeho fyzikálnych vlastností a hlavne jeho vnútornej kohézie. Rovnako tak nepotrebuje na zlepšovanie jeho elektrického odporu zavádzanie chemických výrobkov pri výrobe tohto plošného útvaru. Separátor podľa vynálezu je okrem toho stlačiteľný a má veľmi vysokú absorpciu kyseliny sírovej.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch uskutočnenia, neobmedzujúcich jeho rozsah.
Príklad 1
Do vody obsahujúcej kyselinu sírovú na dosiahnutie pH približne 3 sa zavedie do suspenzie nasledujúca zmes vlákien:
- 25 % syntetických vlákien obsahujúcich jadro z polyesteru a obal z kopolyesteru, vyrábaných japonskou spoločnosťou KURARAY a predávaných pod označením SOFIT N 720,
- 65 % sklenených vlákien tvorených 20 dielmi vlákien 206 a 80 dielmi vlákien 210X a
-10 % sklenených vlákien dĺžky od 6 do 8 mm.
Vlákna 206 a 210X sú značky spoločnosti MANVILLE. Sú tvorené borokremičitým sklom odolným proti kyselinám.
Takto získaná vodná suspenzia sa riedi a zavádza do hlavovej skrine papierenského stroja na získanie listovitého plošného útvaru.
Získaný listovitý plošný útvar je trojrozmerný, t. j. polyesterové vlákna v ich povlaku, ktoré sa roztavili pôsobením tepla pri prechode listového plošného útvaru pri sušení, vytvorili medzivláknové spoje. Plošný útvar je vzdutý, t. j. má značnú hrúbku a nie je ľahké ho stlačiť. Plošný útvar má dobrú rozmerovú stabilitu a dobrú mechanickú stálosť. Navyše je jeho vnútorná kohézia zvýšená v dôsledku povrchového tavenia syntetických vlákien.
Vlastnosti plošného útvaru majú nasledujúce menovité hodnoty:
- hmotnosť na meter štvorcový (g)
- hrúbka v milimetroch (pod tlakom 10,3 kPa)
- hustota (bez rozmeru):
* pevnosť v ťahu (podľa normy NFQ03-004, čo je francúzska norma na spôsob merania pevnosti papierov a kartónov v pretrhnutí a meranie dĺžky týchto materiálov v pretrhnutí) * v smere stroja v daN/24,5 mm 3,33 * v priečnom smere v daN/24,5 mm 2,20 (pod pojmom „v smere stroja“ a „v priečnom smere“ sa rozumie smer z hľadiska výroby pásu papiera na papierenskom stroji, hodnota daN/24,5 znamená silu vdekanewtonoch na pás papiera so šírkou 24,5 mm)
- ťažnosť v pretrhnutí (podľa normy NFQ03-004) * v smere stroja v % * v priečnom smere v %
- kapilárna elevácia (podľa normy NFQ03-001) v kyseline sírovej d=l,27 pri 20 °C v smere stroja, za 2 minúty, v mm
- adsorpcia kyselina sírovej (d=l,27)pri20 °C,v%
- porometrický objem v %
- priemery pórov v % (podľa normy ASTM F 316-86) v mikrometroch * Mini4,04 * Maxi22,95 *MFP7,12
- elektrický odpor (kyselina sírová, d=l ,280 pri 26,7 °C) v ohmoch. cm20,038
Absorpcia kyseliny sírovej sa meria nasledujúcim spôsobom: Odoberajú sa dve kruhové skúšobné telieska s priemerom 8 cm a zvážia sa. Skúšobné teliesko sa ponorí zvisle do kadičky obsahujúcej jeden liter kyseliny sírovej s hustotou 1,27 pri 20 °C. Po niekoľkých sekundách sa vyberie skúšobné teliesko zvisle, aby sa dovolilo uvoľniť bubliny. Potom sa znovu ponorí skúšobné teliesko zvisle do kadičky na čas jednej minúty. Skúšobné teliesko sa vyjme,
167
1,0
0,167
3,22
4,51
1000
93,37
SK 282129 Β6 pričom sa venuje starostlivosť tomu, aby sa nechalo odkvapkať nad kúpeľom. Odkvapkávanie trvá 45 sekúnd. Odoberie sa kvapôčka vytvorená v dolnej časti skúšobného telieska pomocou sklenenej tyčinky a znovu sa zváži.
Absorpčná schopnosť je vyjadrená v % a vypočíta sa podľa vzorca:
(hmota po impregnácii: hmota pred impregnáciou) x 100.
Elektrický odpor sa meria nasledujúcim spôsobom: Použitý materiál je nasledujúci:
- kadička z „Altuglas“ obsahujúca 4 elektródy:
z olova, z kadmia, uloženie na kĺzanie separátorov (priechodová plocha prúdu okolo 2,56 cm2, t. j. 10 inch2),
- generátor jednosmerného prúdu 10 ampérov,
- materiál na reguláciu teploty,
- kyselina sírová hustoty 1,28 pri 26,7 °C.
Vystrihne sa skúšobné teliesko so šírkou 140 mm a výškou 160 mm. Nastaví sa intenzita prúdu na 10 ampérov medzi dvoma olovenými elektródami. Zaznamená sa napätie vo vákuu Ľo medzi kadmiovými elektródami. Vykonajú sa merania troch separátorov a zistí sa z nich priemer.
Výsledky sú udávané v ohmoch. cm2 [(U|-U°): 10 A] x 63,6 = odpor v ohmoch . cm2
Vystrihne sa obdĺžnikový list, prehne sa v polovici a zvarí sa vysokofrekvenčné alebo ultrazvukom na dvoch bočných stranách, aby sa vytvorila kapsa, do nich sa vloží predná doska pred zvarením alebo po zvarení. Zvar je stabilný.
Príklad 2
Vyrobí sa plošný útvar podľa príkladu 1, ale použije sa 40 dielov sklenených vlákien 206 a 60 dielov sklenených vlákien 210X.
Získa sa listovitý plošný útvar, ktorého fyzikálne vlastnosti a menovité hodnoty sú nasledovné:
- hmotnosť na meter štvorcový (g)167
- hrúbka v milimetroch (tlak 10,3 kPa)1,0
- hustota (bez rozmeru):0,167
- pevnosť v ťahu (podľa normy NFQ03-004) * v smere stroja v daN/24,5 mm3,8 * v priečnom smere v daN/24,5 mm3,0
- ťažnosť v pretrhnutí (podľa normy NFQ03-004) * v smere stroja v %3,5 * v priečnom smere v %5,0
- kapilárna elevácia (podľa normy NFQ03-001) v kyseline sírovej d= 1,27 pri 20 °C v smere stroja, za 2 minúty, v mm66
- adsorpcia kyselina sírovej (d=l,27)pri20°C,v%1200
- porometrický objem v %93,37
- priemery pórov v % (podľa normy ASTM F 316-86) v mikrónoch * Mini 4,004,00 * Maxi 15,5015,50 * MFP 6,006,00
- elektrický odpor (kyselina sírová, d= 1,280 pri 26,7 °C) v ohmoch, cm20,038
Rovnakým spôsobom sa vystrihne obdĺžnik, prehne sa a bočné strany sa vysokofrekvenčné zvaria. Zvar je stabilný.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Separátor na rekombinačné batérie obsahujúci plošný útvar vytvorený mokrou cestou na vytváranie súvislej plochej štruktúry, ktorá obsahuje zmes sklenených vlákien a vlákien na báze najmenej dvoch syntetických hmôt, pričom vlákna sú na povrchu spolu spojené, vyznačujúci sa tým, že syntetické vlákna sú vytvorené vo forme kombinácie látok prinášajúcich jednak tvorbu trojrozmernej siete pri vytváraní plošného útvaru a jednak zvariteľnosť plošného útvaru, pričom syntetické vlákna sú buď vo forme zmesi najmenej dvoch druhov vlákien majúcich rozdielne teploty tavenia tak, že prvý druh vlákien je tvorený prvou syntetickou hmotou, ktorá mäkne pri výrobe plošného útvaru, a druhý druh vlákien je tvorený druhou syntetickou hmotou, ktorá sa taví pri zváraní plošného útvaru, alebo vo forme kompozitných vlákien vytvorených z prvej syntetickej hmoty, ktorá mäkne pri výrobe plošného útvaru, a z druhej syntetickej hmoty, ktorá sa taví pri zváraní plošného útvaru.
- 2. Separátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že syntetické vlákna obsahujú obal tvorený prvou syntetickou hmotou a jadro tvorené druhou syntetickou hmotou.
- 3. Separátor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prvá syntetická hmota má teplotu mäknutia od 100 do 140 °C a druhá syntetická hmota má teplotu mäknutia vyššiu ako 150 °C.
- 4. Separátor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 2 až 3, vyznačujúci sa tým, že prvá syntetická hmota je kopolyester s nekryštalickou štruktúrou a druhá syntetická hmota je bežný polyester.
- 5. Separátor podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že uvedený bežný polyester je polyetylénglykoltereftalát.
- 6. Separátor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že syntetické vlákna sú mikrovlákna s priemerom menším ako 16 mikrometrov.
- 7. Separátor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že je tvorený 10 až 90 % sklenených vlákien a 90 až 10 % syntetických vlákien.
- 8. Separátor podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že sklenené vlákna sú vytvorené zo zmesi vlákien s priemerom menším ako 3,5 mikrometrov a nastrihaných nití s dĺžkou od 6 do 8 mm.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9107158A FR2677672B1 (fr) | 1991-06-12 | 1991-06-12 | Nouvelle feuille obtenue par procede humide et son application. |
| PCT/FR1992/000521 WO1992022705A1 (fr) | 1991-06-12 | 1992-06-10 | Nouvelle feuille obtenue par procede humide et son application |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK140893A3 SK140893A3 (en) | 1994-06-08 |
| SK282129B6 true SK282129B6 (sk) | 2001-11-06 |
Family
ID=9413746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1408-93A SK282129B6 (sk) | 1991-06-12 | 1992-06-10 | Separátor na rekombinačné batérie obsahujúci plošný útvar vytvorený mokrou cestou |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0587682B2 (sk) |
| AT (1) | ATE121148T1 (sk) |
| CZ (1) | CZ283905B6 (sk) |
| DE (1) | DE69202057T3 (sk) |
| DK (1) | DK0587682T3 (sk) |
| ES (1) | ES2073926T5 (sk) |
| FI (1) | FI98541C (sk) |
| FR (1) | FR2677672B1 (sk) |
| PL (1) | PL168952B1 (sk) |
| SK (1) | SK282129B6 (sk) |
| WO (1) | WO1992022705A1 (sk) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2119398A1 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-20 | Koji Horimoto | Bulky synthetic pulp sheet useful as a separator for sealed-type lead batteries and process for preparing the same |
| US6319629B1 (en) | 1997-10-15 | 2001-11-20 | Amer-Sil S.A. | Glass-fibre reinforced absorbent separator |
| LU90149B1 (fr) * | 1997-10-15 | 1999-04-16 | Amer Sil Sa | Separateur absorbant renforce en fibres |
| WO2000008704A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | Hawker Energy Products, Inc. | Wound lead acid battery with non-circular cells |
| US6478829B1 (en) | 2000-02-08 | 2002-11-12 | Kvg Technologies, Inc. | Method for producing a battery with separators containing fusible binders |
| GB0004681D0 (en) * | 2000-02-28 | 2000-04-19 | Saffil Limited | Method of making fibre-based products and their use |
| FR2937799B1 (fr) * | 2008-10-29 | 2010-12-24 | Dumas Bernard | Materiau fibreux en feuille d'empatage permanent pour batterie ouverte et batterie ouverte comprenant un materiau d'empatage permanent |
| US8951420B2 (en) | 2009-04-03 | 2015-02-10 | Hollingsworth & Vose Company | Filter media suitable for hydraulic applications |
| US8950587B2 (en) | 2009-04-03 | 2015-02-10 | Hollingsworth & Vose Company | Filter media suitable for hydraulic applications |
| US20120216975A1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-08-30 | Porous Power Technologies, Llc | Glass Mat with Synthetic Wood Pulp |
| US9694306B2 (en) | 2013-05-24 | 2017-07-04 | Hollingsworth & Vose Company | Filter media including polymer compositions and blends |
| DE102013013321A1 (de) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | Johns Manville Europe Gmbh | Faservlies sowie Faservliese enthaltende Erzeugnisse |
| US10343095B2 (en) | 2014-12-19 | 2019-07-09 | Hollingsworth & Vose Company | Filter media comprising a pre-filter layer |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699968A (en) * | 1980-01-12 | 1981-08-11 | Nippon Muki Kk | Separator for battery |
| CA1172310A (en) * | 1980-06-30 | 1984-08-07 | Stanley J. Strzempko | Battery separator material |
-
1991
- 1991-06-12 FR FR9107158A patent/FR2677672B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-06-10 PL PL92301816A patent/PL168952B1/pl unknown
- 1992-06-10 CZ CS932699A patent/CZ283905B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1992-06-10 WO PCT/FR1992/000521 patent/WO1992022705A1/fr not_active Ceased
- 1992-06-10 AT AT92911700T patent/ATE121148T1/de active
- 1992-06-10 SK SK1408-93A patent/SK282129B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1992-06-10 DE DE69202057T patent/DE69202057T3/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-10 EP EP92911700A patent/EP0587682B2/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-10 DK DK92911700.0T patent/DK0587682T3/da active
- 1992-06-10 ES ES92911700T patent/ES2073926T5/es not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-12-09 FI FI935510A patent/FI98541C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2073926T3 (es) | 1995-08-16 |
| DE69202057T3 (de) | 1998-03-26 |
| FI935510L (fi) | 1993-12-09 |
| FI98541B (fi) | 1997-03-27 |
| FR2677672A1 (fr) | 1992-12-18 |
| DE69202057D1 (de) | 1995-05-18 |
| EP0587682B2 (fr) | 1998-01-14 |
| PL168952B1 (en) | 1996-05-31 |
| ES2073926T5 (es) | 1998-05-16 |
| FR2677672B1 (fr) | 1994-11-04 |
| DE69202057T2 (de) | 1995-09-21 |
| CZ283905B6 (cs) | 1998-07-15 |
| EP0587682B1 (fr) | 1995-04-12 |
| EP0587682A1 (fr) | 1994-03-23 |
| FI98541C (fi) | 1997-07-10 |
| CZ269993A3 (en) | 1994-10-19 |
| ATE121148T1 (de) | 1995-04-15 |
| WO1992022705A1 (fr) | 1992-12-23 |
| SK140893A3 (en) | 1994-06-08 |
| FI935510A0 (fi) | 1993-12-09 |
| DK0587682T3 (da) | 1995-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6143441A (en) | Filled Glass fiber separators for batteries and method for making such separators | |
| CN112768839B (zh) | 包含无机颗粒的电池隔离件 | |
| SK282129B6 (sk) | Separátor na rekombinačné batérie obsahujúci plošný útvar vytvorený mokrou cestou | |
| US20070042172A1 (en) | Glass compositions | |
| US8221920B2 (en) | Separator for valve regulated lead-acid battery and valve regulated lead-acid battery | |
| AU714243B2 (en) | Glass fiber separators for batteries | |
| CN117013190A (zh) | 用于e-型助力车和类似车辆的铅酸电池的改进的电池隔板 | |
| KR102413087B1 (ko) | 부직포 및 전지용 세퍼레이터 | |
| JPH04229950A (ja) | 再結合型蓄電池用の蓄電池隔離板 | |
| AU536383B2 (en) | Battery separator for lead-acid type batteries | |
| US6478829B1 (en) | Method for producing a battery with separators containing fusible binders | |
| WO1996013071A1 (en) | Non-woven fabrics for battery separators comprising a web of solvent-spun cellulose fibers | |
| JP4298215B2 (ja) | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ | |
| JP2005327935A (ja) | 電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ | |
| JPS61269852A (ja) | 蓄電池用セパレ−タ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK4A | Patent expired |
Expiry date: 20120610 |