TW523955B - Battery paste - Google Patents
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523955 A7
五 發明說明(2 ) 種則是以大約規律之基礎週期地要 應用型式稱爲"浮動服務”或待命應用,前者 服務。每天大量充電之高爾夫球車 ::私馬循環 例。另-種已知之電池應用而^服務〈實 服務中,其有對於汽車起動、照明、及點=車 普藍特板中 生二氧化鉛 在黏貼板中 成之糊狀物 或 合 性 央 訂 =電:具有正極與負極板、分隔器、及電解均 又中。電池之板一般爲普藍特、黏貼或管狀板Γ在 !由形成導電基材或格網之錯之直接氧化產 乳化物層藉由大量充電_放電循環而形成。 將由如氧化錯(Pb0)與金屬錯之活性材料組 其稱爲灰氧化物或錯塵,塗佈於導電基材 格網,及藉由在電解質之"形成浴"中或在糊狀基材组 電池(其他组件之後充電而”形成,,。在管狀正極板中 以活性材料糊狀物充填個別之管或管套組然後形成。活 材料保留在個別之管或套組中,而且藉位於管内部之中 脊柱收集電流。 在鉛酸電池中,在黏貼板製造中使用鉛製造格網及塗佈 於網之活性電池糊狀物或材料。用以製造活性材料之鉛通 常被兩種機械方法之一氧化,Ban〇n盆或球磨機。有其他 之方法,如將錯化學氧化,其在轉動管爐、熔化密陀僧 爐、鉛煙槽、及批料爐中進行。 在Barton盆法中,熔化鉛之細流在加熱容器内部循環, 在此來自空氣之氧反應細鉛滴或顆·粒而在各滴周圍製造氧 化物塗層。 5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 523955 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(3 球磨法爲許多種方法之通用名詞,其 械研磨機中研磨大錯片。隨著研磨機中錯之:在=機 m金祕細層被研磨機中之空氣= ⑽化物顆粒移至错存儲倉,在= =網t活性材料爲藉由將硫酸、水、與各種添加: (k吊稱爲膨脹劑)加入來自儲存、 而製造之㈣你… 5氧化物之混合物 而糊狀物”見糊狀物用於負極或正極板,並 加物可爲不同的。對正極與負極糊狀物所進行之:成包: (凝集)纖維’其通常爲且成短長威之纺織級有機纖維,而 且以非常少之量使用,_般基於起初氧化物重量爲 I級數。如碳黑、硫酸鋇、與木質續酸鹽之添加物用於自 :板之糊狀物。通常控制糊狀物混合以得到所需之糊狀物 密度,其使用具有半球穴之杯及以針穿度計測量糊狀物稠 度而測定。糊狀物密度受糊狀物中使用之水與酸之魄量、 使用之氧化物之特定身份、及使用之混合器之型式影響。 各種型式i裝置用於糊狀物板之製造。控制板之黏貼對 於得到電池之均勻且一致之性能爲重要的。用於此裝置之 糊狀物之適合性視糊狀物之形態而定,其視許多因素而 走,但疋對於在板黏貼方法中得到良好之處理性質爲重要 的。對於習知糊狀物,加入太多之酸或水製造在習知商業 板黏貼裝置中無法黏貼之糊狀物。 在將板黏貼後,將其硬化。例如,一般用於S l I板之 π濕定型”硬化涉及使黏貼板接受板溫及低濕度2 4至7 2小 時,較佳爲在2 5至40°C之溫度。硬化爲重要的,特別是 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
till------·!*! (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂· 523955 A7 B7 五、發明說明(4 ) (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 對於正極板。在硬化步驟時,活性材料之鉛含量因逐漸氧 化而由約1 0減少至少於3重量%。此外,水(約5 0體積% ) 被蒸發。此蒸發必須相當小心地完成,以確定水佔據之體 積實際上造成多孔性且不因收縮而損失,其再度造成裂缝 之形成1。糊狀物之總流體性,因此及其中水與酸之比 例,爲重要的,因爲太具流體性之糊狀物無法商業地黏貼 以製造具有可接受結構整體性之格網。如果要製造可接受 之板,流體性爲必須小心地控制之關鍵方法變數,而且所 需之流體性視使用之黏貼機型式而不同。例如,對於具有 特定流體性之糊狀物可使用帶黏貼器,但是孔口黏貼器需 要具有比特定流體性稍高之流體性之糊狀物,及用以製造 小圓孔之類之裝置,在噴灑糊狀物之處(例如,參見美國 專利5,045,086,其揭示將電池糊狀物塗佈於格網之噴灑方 法),需要更流體性之糊狀物。黏貼之氧化物之特定大小 及單位重量之表面積影響製造之糊狀物之流體性,而且在 製備用於黏貼之氧化物時必須考慮。 1 參見 Handbook of Battery Materials,編者】111^611〇· Besenhard,Wiley-VCH,1999 ; ISBN: 3-527-29469,第 167 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在已將糊狀物黏貼及固化之後,然後藉槽形成法或容器 形成法形成板。在槽形成中,將黏貼之板置於相當稀硫酸 之槽中,並且對板施加直流電以_將正極糊狀物轉化成爲 PbO及負極糊狀物成爲海綿狀之鉛。在容器形成法中,首 先組合電池且以電解質充填,然後對板施加直流電以將正 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955
極糊狀物轉化成爲PbO及負極糊狀物成爲海轉狀之鉛。 管形板之負極藉黏貼板法製造,而正極由在紡織、編 織、或非織織物之管中央包括垂直棒之格網製造。管以鉛 氧化物粉末(其通常藉振動器之助),或以鉛氧化物粉末之 漿液或糊狀物充%,而且將脊柱連接前頭棒與連接柄。以 粉末或漿液充填管爲不同之操作。 在鉛-酸電池放電時,二氧化鉛(電阻1〇-5至1〇·6歐姆/平 方米)轉化成絕緣體PbS〇4。硫酸鉛可形成包圍二氧化錯顆 粒之不透層,及將二氧化鉛顆粒i用途限制在小於50%, 一般爲約J0%。電力輸出主要受電池之充電或放電狀態影 響’因爲硫酸鉛在電池爲負載下提供電路電阻。在電池操 作時’硫酸錯可生長成大的硬、有角結晶,破壞格網上之 糊狀物層及造成活性材料由板脱屑與撕碎。因爲硫酸錯總 絕緣體之存在’在充電時之粉末消耗亦增加。負極中之硫 酸錯結晶可生長成大的硬狀況,而且由於結晶總絕緣性質 而難以還原成錯。即使在格網上有非常薄之活性材料層 時,絕緣硫酸鉛塗層仍干擾電力輸出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因爲大部份活性材料在電池之電化學循環中不反應,錯 -酸電池之電力與能量性能固有地小於最適。在放電時不 反應之活性材料可視爲無效重量,其不欲地增加電池重 量,而且附帶地降低電池之能量對熏量比例與電力對重 量。不反應之活性材料對反應之活性材料提供結構與導電 性0 鉛-酸電池之正極板爲通常在長期循環應用中失敗之 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955 五、發明說明(6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 板。正極材料在電池循環時軟化;此軟化最後造成電池失 敗。在軟化造成正極活性材料與格網之間失去接觸時發生 失敗。此失敗稱爲早熟電容損失n (PCL π)。在具有吸收 玻璃分隔器之閥碉節電池中,如果使用充份之壓縮(強加 於板-糊狀物界面),則可排除糊狀物與格網之間之分離或 至少使之最小。在溢流鉛_酸電池中,分隔器未施加足夠 <力以防止格網/糊狀物分離,其發生且造成活性材料之 軟化及電容之損失及最後之電池失敗。在溢流電池中,軟 化I活性材料下降至電池底部(稱爲”糊狀物脱落"之現 象),然後造成正極與負極板之間之橋,及因爲短路而電 池失敗。口袋型(封包)分隔器已用於溢流系統以使糊狀物 脱落造成之短路最小.。在強力應用中,以具有罩紗之肋形 刀隔4構成S L I祕流錯故電池,此紗爲加強網,層合至溢 流分隔器之肋。這些分隔器用以幫助將糊狀物保留在板 上,·但是花費高達非強化分隔器之2至3倍。在工業牵引 電池中,使用非常複雜之分隔器系統幫助保持糊狀物免於 自板下降或脱落。 活性材料之軟化亦增加格網對硫酸之暴露,加速格網腐 钱,及有時在格網上製造絕緣層,其防止活性材料良好地 電接觸格網,及因爲PCL II而造成電池失敗。 伴隨延長鉛酸電池壽命之主要問題爲維持正極板之整體 性。因此,已發明添加物以改良電池之電容。 含具有約0.013毫米平均直徑之一知開玻璃纖維束之負極 活性電池糊狀物爲已知的,例如,揭示於19 g 2年4月6日 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意Ιι 填 寫 本 頁 -9 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955 A7 B7 五、發明說明( 頒予Mahato等人之美國專利4,323,470。 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 以下之美國專利亦有關電池糊狀物,其至少在某些情形 包括含玻璃纖維之糊狀物:4/6/82頒予、之4,323,470 ; 6/22/82 頒予之 4,336,314 ; 7/5/88 頒予之 4,391,036 ; 11/8/83 頒予之 4,414,295 ; 11/8/83 頒予之 4,414,297 ; 3/26/85 頒予 之 4,507,372 ; 4/9/85 頒予之 4,510,219 ; 8/19/86 頒予之 4,606,982 ; 12/23/86 頒予之 4,631,241 ; 2/16/88 頒予之 4,725,516 ; 4/5/88 頒予之 4,735,870 ; 10/10/89 頒予之 4,873,161 ; 4/23/91 頒予之 5,009,971 ; 7/30/91 頒予之 5,035,966 ; 12/24/91 頒予之 5,075,184 ; 5/19/92 頒予之 5,114,806 ; 4/27/93 頒予之 5,206,100 ; 6/15/93 頒予之 5,219,676 ; 6/29/93 頒予之 5,223,352 ; 7/16/93 頒予之 5,225,298 ; 4/12/94 頒予之 5,302,476 ; 8/9/94 頒予之 5,336,275 ; 9/20/94 頒予之 5,348,817 ; 12/27/94 頒予之 5,376,479 ; 11/21/95 頒予之 5,468,572 ;及 12/07/99 頒予之 5,998,062 專利。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
Rowlette之兩件美國專利,5/26/1985頒予之4,507,372及 4/5/1988頒予之4,735,870專利,揭示在充電及放電時將塗 Sn02玻璃纖維加入正極電池糊狀物以維持導電性。其報告 加成造成體積增加,及防止在使用時因塗氧化物玻璃取代 糊狀物中之一些鉛氧化物而形成硫酸鉛時,通常發生之電 容損失。在專利中簡單地提及玻璃羊毛。如以下所述,已 實行實驗證明塗錫玻璃纖維不提瓦在將未塗覆微玻璃纖維 加入電池糊狀物時發現之強化益處。Rowlette專利亦揭示 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955 A7 B7 五、發明說明(8 ) 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 本 頁 鉛-酸電池之電力特徵因加入熱動力安定導電性添加物(如 塗覆導電性錫氧化物之纖絲玻璃羊毛之玻璃纖維且作爲載 於正極板格網上之正極活性材料之添加物)之1至1 0重量 %分散液而改良。Rowlette之後者專利亦揭示需要避免正 極板反轉以防止錫氧化物之還原,及其可藉由使用過大之 正極板且將其預先充電;藉由將負極板預先放電;及/或 藉由安置組合板之電路中斷器與端子,以在正極板之電壓 下降至低於預先選擇程度時去除負載而完成。
Williams與Orsino在美國化學協護第48屆年度會議 5/1/19462提出之論文,討論鎳對儲存電池之加成,及將板 催化地去極化僅需要金屬鎳單分子層之事實。此論文討論 循環具有將鎳層埋藏在海綿鉛結構(負極)内之效果之事 實,及永久地將催化層更新之需要。Williams揭示解決此 問題之方法爲將含0.00006至0.047%鎳之玻璃加入用以製 造負極板之電池糊狀物。玻璃之緩慢溶解使其爲可滿足鎳 之緩慢添補之需要之材料。G.W. Vinal等人在1940年之論 文,"Note on Effects of Cobalt and Nickel in Storage Batteries'·顯示如硫酸鎳加入電池電解質之鎳將負極板去 極化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 參見"Lead-Nickel Glass of Controlled Chemical Durability for Storage Battery Use" ,The American Ceranic Society Journal,第 29卷,第 11期,第 313二3 16 頁。 1997年9月1 6日頒予之美國專利5,667,917揭示具有導電 性塗層(玻璃微球)之填料或填料與導電性塗層之組合及非 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955 A7 _B7_ 五、發明說明(9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 導電性填料作爲電極之活性材料之整體部份。填料減少電 極之活性材料量。此專利亦討論包括在板之活性材料中包 括填料使電解質在被控制之板中擴散,使得亦改良活性材 料之用途。 以下之公告日本專利申請案(Kokai)亦有關電池糊狀 物,其至少在某些情形包括含玻璃纖維之糊狀物: 10321234,公告日期 12/4/98 ; 10199562,公告日期 7/31/98 ; 10134803,公告日期 5/22/98 ; 10134794,公告 日期 5/22/98 ; 10092421,公告日期 4/10/98 ; 10050337, 公告日期 2/20/98 ; 09289035 ,公告日期 11/4/97 ; 09134716,公告日期 5/20/97 ; 091 15581,公告日期 5/2/97 ; 09092268,公告曰期 4/4/97 ;及 09092252,公告 日期 4/4/97 〇 以下之公告歐洲專利申請案亦有關電池糊狀物,其至少 在某些情形包括含玻璃纖維之糊狀物:0736922,公告日 期 10/09/96 ; 0680105,公告曰期 11/02/95 ; 0608590,公 告日期 8/03/94 ; 0553430,公告日期 8/04/93 ; 0377828, 公告日期7/18/90 ;及0127301,公告日期12/05/84。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 曰本專利申請案55-108175討論混合中空微體作爲電池 板之活性材料之組件。中空微體抗電解質中之酸且形成多 重多孔性結構。微多孔性體爲中空的,而且包括結合充填 電解質之穴之外殼。穴結合板之參與充電反應之區域。 曰本專利申請案62-160659討論"在電池板之活性材料中 包括中空碳汽球,而申請案55-66865討論將如armsosphere -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 523955 A7 _B7_;_ 五、發明說明(1Q ) 、philite、shirar汽球、氧化石夕汽球、及碍汽球之中空微 球混合至電池板之活性材料中,以改良板之放電特徵。 (請先閱讀背面之注意事項d填寫本頁) 美國專利5,660,949揭示用於鉛酸電池之含銻電解質添加 物。電解質添加物藉由混合合成油、莕油、無鋅之銹、氧 化抑制劑、與乙晞丙稀共聚物而製造,並且置於含錄錯酸 電池中之板孔上;其據稱抑制冒氣及起霧且增加電池之性 能與耐久性。 已嚐試藉由取代用於Mahato等人專利中揭示之糊狀物中 之切開束之玻璃微纖維,而在進行材料用途及特定電池電 容之進一步改良,因而提供增加電池糊狀物之表面積之分 隔器。然而,發現在以基於糊狀物中鉛氧化物重量爲低至 約0.01%之量加入時,具有約3微米平均纖維直徑之玻璃 微纖維使糊狀物無法作業,因此,感覺其無法用以黏貼電 池板。 本發明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明乃基於含具有約3微米平均直徑之未塗覆玻璃纖 維,及基於糊狀物中起初之鉛氧化物重量範圍爲0.02%至 約15%之量之電池糊狀物,可藉由,例如,在以每分鐘約 8 5圈操作之Hobart混合器中,混合或掺合水及大約一半要 加入糊狀物之微玻璃纖維,加入P b 0且持續混合直到水已 與P b 0形成糊狀物,加入其餘之纖維及其餘之水,持續混 合直到形成一致之糊狀物,加入稀硫酸溶液,混合又2至 3分鐘,加入硫酸以使糊狀物成爲習知組合物,及混合最 終组合物,例如,約1 0分鐘直到材料冷卻至約100°F之溫 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
五、發明說明( 11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 度,而製造之發現。 預期小直徑破璃纖維,並 a ^ ^ ^ iT ^ 八有時稱爲”微纖維”或”奈微纖 ,、隹,在強化負極活性材料血 右科的,1由士、、 ”正極活性材科之結晶結構爲 有放的,八中破埸濕化之零接 a 、夫五β π办τ 1 关觸角仏成較多之酸較深地穿 处土負形與正極活性材料φ 如此提供活性物質之較大用 途,及纖維提供之強化限釗备打工 、_ 通化限制負極活性材料與正極活性材料 足移動。亦預期小直徑砝挂嫩 坡螞纖維在糊狀物製造時減少塵 化’因此提供健康益處。 匕外預月小直控玻璃纖維改’良活性材料對壓縮之 性,增加活性㈣對壓碎之抗性,強化及增加活性材料 起初多孔性’結果,在鉛或㈣化物轉化成較大之硫酸 :晶時:制其在放電時生長,及改良活性材料之用途且 ^ =所茜重畺。玻璃微纖維之使用増加糊狀物之多孔性 造成其密度之對應降低,使得特定磅數之糊狀物產生實 上較大之板數。 本發明亦基於負極糊狀物或正極糊狀物之所有添加物, 包括微玻璃’可預先形成預製微玻璃片、板或輥,以提供 操作者方便性、正確性、及健康與安生性之預先測量單 分添加物之發現。此外,纖維、片、板或輥可由微玻璃 維或特定玻璃組合物之顆粒(其釋放如Ni、p t、b a Co、Sb、Bi、與sn之離子)組成或含其,但是仍提供微 玻璃纖維在糊狀物中之強度增強及其他益處,或者片 或輕可含具有至少〇 3平方米/克之表面積之玻璃顆粒 釋放如Ni、Pt、Ba、Co、Sb、Bi、與Sn之離子。 抗 之 減 及 質 成 纖 板 其 I n I— n - (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) ·—----- 裝 L^·- -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明亦意圖含玻璃微纖維之正極或負極糊狀物可接受 壓縮以增加其密度。例如,糊狀物可塗佈於板,硬化5 = 需水份含量,及在兩個板之間壓縮,同時藉亦在壓板之間 且圍繞糊狀物之彈性環防止糊狀物之橫向移動。此壓、縮^ 驟趨於抵消伴隨糊狀物中玻璃微纖維存在之密度降低。2 有每立方公分約2 · 5克之密度之微纖維取代等體積之錯/錯 氧化物’其具有每立方公分約7.5克之密度,因此,^ ^ 約3倍之纖維重量。 最後,本發明意圖其中在正極备性材料與格網之間、負 極活性材料與格網之間、或正極活性材料與格網及負極活 性材料與格網之間有玻璃纖維、纖維質或合成、非織黏貼 紙片之黏貼板。 已發現用以製造用於鉛酸電池之板之糊狀物中〇〇2至i 5 重量%之未塗覆微玻璃纖維可提供以下之改良: 纖維強化及增強糊狀物之強度,因而增加製造效率, 減少活性材料之脱落,壓緊黏貼,及球粒彈出,改良抗 振性與製造效率,如改良機械強度之結果而減少碎片, 及提供乾燥而在硬化時不裂開之板。纖維在糊狀物中之 存在亦因爲減少來自糊狀物之塵化而提供改良之健康與 安生性,及使其可製造減少相鄰板間之分隔器壓縮及後 續電池殼束縛之電池。因爲在將堆疊插入殼之前需要較 少之力壓縮板與分隔器之堆疊,而亦簡化製造方法。 依照本發明之含玻璃微纖維乏·電池糊狀物亦以較大之 流動性使用,使其可製造增加多孔性、能量密度、與活 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) rrrrl------·«裝--------訂---------#· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 523955 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(13 ) 性材料用途之黏貼板。亦可減少電池板中之活性材料重 量。 玻璃微纖維可用於電池正極與負極板之一或兩者之糊 狀物,而且爲不同之量。例如,6重量%之玻璃微纖維 可加入正極活性材料,而僅2 %或不加入負極。如此可 製造負極與正極板具有不同效率或電容之電池,其對一 些電池應用爲高度有的。 用於正極與負極糊狀物之玻璃微纖維亦可具有不同之 直徑,或不同之化學組合物,么在正極與負極活性糊狀 物具有不同粒度之結晶時,提供最適益處。 糊狀物之增加多孔性及微纖維表面爲親水性之事實提 供改良之質量運輸,特別是對於高速應用,及增加之多 孔性提供較大之反應表面積,其爲有關,例如,在充電 時重组及孔體產生I表面積。可提供纖維結構以使酸輕 易通過硫酸鉛層擴散,而改良板之導電度。 微玻璃纖維在正極活性與負極活性材料中提供之改良 引起改良之能量密度、改良之活性材料用途、所需活性 材料重量之減少、及改良之製造產率。 依照本發明之電池糊狀物中之纖維與顆粒亦可作爲在 糊狀物中有益之離子之輸送系統,而且纖維組成強化 物,其關於此點異於顆粒添加物。 依照本發明之電池糊狀物中之纖維可源自已使用電池 之已碎裂分隔器。 -- 依照本發明之電池糊狀物中之玻璃纖維較佳爲由抗化學 • * 一 W .-1 ,Γ-ΙΓ J— I I I I 1 - — — — —111 ^ · I I I-----_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16-
523955 A7 B7_;_ 五、發明說明(14 ) 性玻璃組成,例如,1985年12月10日之美國專利 4,558,015,發明名稱’’ Chemically resistant refractory fiber ’’ (請先閱讀背面之注意事項#|填寫本頁) 揭示之型示,或此技藝已知爲” C玻璃”之型式。抗化學性 纖維在所示專利中揭示如下: ”本發明之目的由適合製造耐火纖維之組合調配物滿 足之,其實際上無鹼金屬氧化物助熔劑,包含5 6至 7 6 %之氧化矽、1 2至3 3 %之氧化鋁、及3至2 2 %之氧 化锆。已發現具有此基本化學組合物之纖維在酸性與 鹼性環境中均爲本質上化學惰性。此種環境之實例爲 電池中或矽酸鈣產物之酸性溶液,即使在這些產物在 300°至1100°F (150°至593°C)之溫度處理時。耐火纖 維藉由將熔化流撞擊2個快速轉動紡錘之表面上而調 配。此製造纺織纖維之方法實際上在熔化流爲3000°F (1705°C )之範圍時較有效率,不希望利用上示之助熔 劑。丨丨 C-玻璃纖維在1985年4月9日之Potter之美國專利4,510,252 中證驗,其敘述: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ”在需要化學耐久性時,C -型玻璃在玻璃纖維工業長 久已知爲適合作爲強化纖維。這些型式之纖維爲本質 上驗、驗土、銘碎酸組合物,早期之C -型組合物例 示於K丄.Lowenstein之美國專利1308,857,在標題爲 The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibers (Elsevier Scientific Publishing Co.,1973)之書第 2 9 頁,揭示 65% 之 Si02、4 % 之 Al2〇3、5 % 之 B2〇3、 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 523955 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____五、發明說明(15 ) 3% 之 MgO、14% 之 CaO、8.5% 之 Na20 與 0.5% 之 Fe2〇3之例示C -型玻璃組合物。已使用許多年之較特 定C-型組合物爲約65.5%之Si02、約3·$%之Al2〇3、約 0_1% 之 Fe203、約 13.7% 之 CaO、約 2.4% 之 MgO、約 8.9% 之(Na20+K20)、約 0.2% 之 Ti02、與約 5.5% 之 B203之組合物。π 發明之目的 因此’本發明之目的爲提供一種製造含約〇 〇2至約1 5重 量%之具有約0.25微米至約i 〇微展平均纖維直徑之玻璃纖 維之電池糊狀物之方法。 另一個目的爲提供含約〇 〇2至約^ 5重量%之具有每克至 > 0.3平方米之表面積之玻璃纖維,及包括具有約〇 25微 米至約4 0微米平均纖維直徑之玻璃纖維之電池糊狀物, 而且此種玻璃化學在使用時有Ni、Pt、Ba、Co、Sb、 Bi、與Sn之離子由玻璃纖維緩慢擴散至電池之正極活性 •材料或負極活性材料中。 另一個目的爲提供形成正極活性材料或負極活性材料之 電池糊狀物,其比較習知電池糊狀物之正極活性材料或負 極活性材料,已增加抗裂性。 另-個目的爲提供一種微玻璃片或輥,其組成糊狀物所 .需添加物之輸送系统,因爲這些添加物被加入片或輥)。 另一個目的爲提供一種製造電池糊狀物之方法,立包括 由再循環錯酸電池或其他電化學驗分隔器收回微玻璃 纖維,混合收回之纖維與至少一種錯氧化物、至少一種錯 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297公爱1------ (請先閱讀背面之注意事項耳填寫本頁) 裝 . #· 523955 A7 B7 五、發明說明(16 氧化物硫酸鹽、水、及硫酸,以製造糊狀物之步驟〕 其他目的及優點由以下之説明而爲明顯的,其意圖僅爲 描述性且揭示但不限制本發明,其參考附圖: 圖式之簡要説明 圖1爲顯不可用以製造依照本發明之黏貼電池格網之裝 置之正視略示圖。 圖2爲未黏貼電池格網之平面圖,其可在圖it裝置中 黏貼,以製造依照本發明之黏貼電池格網。 圖3爲顯示類似圖1之裝置之正—視略示圖,其顯示可用 以製造依照本發明之黏貼電池格網之裝置,其具有相鄰黏 貼格網之一個或兩個表面之黏貼紙層。 圖4爲依照圖1之裝置製造之黏貼板之平面圖。 圖5爲表示每克電池(其具有使用依照本發明之電池糊狀 物製造之正極板)之正極活性材料之安培小時數之起初電 容比,及每克相同電池(其具有習知正極板)之正極活性材 料之安培小時數之起初電容比條形圖。 較佳具體實施例之説明 以下之實例敘述製造依照本發明之電池糊狀物、黏貼 板、與電池之本發明目前意圖之最佳模式。在實例及其他 地方使用之名詞”百分比”與”份"指基於重量之百分比與 份;g "表不公克;’’ k g "表示公斤;及” m丨,,表示毫升; ’’ c c "表示立方公分;及所有之溫度爲度F,除非另有指 示。 一. -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) (請先閱讀背面之注意事'^填寫本頁) 裝 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523955 A7 '_______ 五、發明說明(17 ) 實例1 藉由涉及以下步驟之步驟,製造依照本發明之電池糊狀 物·將525¾升之水與1〇〇克具有實質上3微米平均直徑 之玻璃纖維裝至Hobart混合器;藉由以每分鐘8 5圈操作混 合器而混合纖維與水約5分鐘;將34〇5克之p b 〇加入混合 器且持績混合直到所有之自由水已混合p b 〇 ;將1 7 5亳升 I水與38.2克具有實質上3微米平均直徑之玻璃纖維裝至 混合器且持續混合直到混合器中有均勻之糊狀物;將155 晕升含4 9重量% H2S〇4之硫酸以永稀釋至i 5 5毫升,裝至 混合器且持續混合3分鐘;及將丨3 〇毫升含4 9重量% HjO4之硫酸裝至混合器且持續混含約i 〇分鐘直到混合器 中之糊狀物冷卻至100T。糊狀物具有58·00克/立方英吋 之密度。 如以上實例1及後續實例2與3所述而使用之玻璃纖維具 有約3微米之纖維直徑。亦可使用具有〇·25微米至1 〇微米 直位之其他商業可彳寸纖維。依照本發明之糊狀物之性能視 其中玻璃纖維之表面積而定。因此,增加比例之較粗纖維 可用以得到如使用特定比例之較細纖維之實質上相同結 果,及降低比例之較細纖維可用以得到如使用特定比例之 較粗纖維之實質上相同結果。 實例2及3 重複實例1所述之步驟,除了玻璃纖維之總裝載爲2〇4.3 克,及起初裝載爲1 5 0克之纖維Γ水之總裝載在實例2爲 750¾升及在實例3爲600毫升,及總裝載在實例2爲575 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項一^填寫本頁) I· 訂: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523955 五、發明說明(18 升及在實例3爲42 5毫彳。實例2之電池糊狀物且有 度克:立方英忖之密度;實例3具有54 5。克/立方英: 可使用二或更多種具有不同之直徑,因此不 (通常以平方米/克表示)之玻璃纖維之換合物,製造= 本發明之糊狀物。較小直#纖維具有比較大 - :用親水性表面積’因此,在糊狀物混合步驟時可吸收二 夕水。玻璃纖維直徑與以平方米/克表示之 車父 關係受纖維之密度影響,其通舍爲2.4至26克;、 長 程 維 維 由 有 之 可 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圍。玻璃纖維之長度可影響表面積1響隨長度減短而= D :'因馬母克(纖維暴露較大數量之短纖維端。如果將: 維壓碎或將纖維長度縮短以幫助糊狀物製造中涉及之、曰人 過程,則最終效果變爲更明顯。將纖維壓碎以縮短=口 度,其一般爲纖維直徑之i 5 〇倍,使纖維較易在黏貼過 中分散,但是-旦將糊狀物黏貼至格網上,則較和 爲活性材料之較無效強化。可用於實行本發明之^璃纖 一般由羊毛製造;户斤述之直徑爲由BET表面積測量或由 :些形式之空氣抗性測量協定計算之平均値。雖然一般 =之破璃纖維添加物具有一定範圍之纖維直徑,其中所 纖維具有相同直徑之添加物在電池糊狀物中可提供同^ 益處。其難以提供任何玻璃纖維長度之測量,因爲並2 接文足試驗協定,除非將纖維壓碎或球磨成適合之長产。 雖然典型長度可藉SEM檢驗或梗用其他適合" 二二 ¢,1 文策直付 到,—般不使用此步驟。儘管如此,在使用經球磨纖維參 -21 - 523955 Α7Β7 五、發明說明(19 ) 行本發明時,通常較佳爲平均長度對直徑比爲至少5:1, 如由S E Μ檢驗所測量。已知玻璃纖維直徑可使用極冷液 態氮或液化氪或氬由所研究纖維之Β Ε Τ表面積之測定計 算,而且這些計算異於由S Ε Μ檢臉測定之値;纖維直徑 在此基於S Ε Μ檢驗完成之測定報告。 實例4與5 使用商業裝置重複實例1所述之步驟以製造另外之電池 糊狀物。玻璃纖維之起初與總裝載、水之起初與總裝載、 P b Ο裝載、及硫酸裝載示於下表: (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 丨裝 實例4,含6%之玻璃 纖維之正極糊狀物 實例5,含2%之玻璃 纖維之負極糊狀物 玻璃纖維,起初裝載 25磅 25磅 水,起初裝載 55公斤 35公斤 玻璃纖維,總裝載 75磅 25磅 水,總裝載 165公斤 85公斤 硫酸 135磅 125磅 PbO (Barton氧化物, 20重量%iPb Met) 600公斤 600公斤 膨脹劑 氺氺氺 12.5 磅 重量比例,水對Pb〇 0.275 0.142 實例4與5之電池糊狀物用於商業裝置以黏貼由含9 8重 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 量%之鉛與少量合金金屬之格網合金組成之格網。格網爲 4 1/4英吋乘4 1/2英吋乘0.1英吋。參考圖式之圖1,藉前 述方法在混合器1 0中製造糊狀物之連續批料,其中其以 混合輪葉1 1攪拌,及由其將糊狀_物排放至糊狀物漏斗1 2 中,其作爲黏貼漏斗1 3。糊狀物由漏斗1 3排放至格網1 4 上,如圖2所見到,其具有由側構件1 5、端構件1 6、在側 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) 523955 A7 --~--_____ 五、發明說明(2〇 ) 牛足間延伸之父織線1 7、及在端構件丨6及橫跨構件 1 9之間延伸之線1 8組成之框架。 r—-I----------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再度參考圖1,藉輸送器2〇將糊狀物體沈積於上之格網 14轉移至輸送器21,藉其通過維持在2〇〇。(:之烤箱22, :且排放至平台2 3上’其逐漸向下移動,使得在其上收 木约1 0英吋回之格網丨4與伴隨之乾燥電池糊狀物之堆 疊。輸送器21以在烤箱中實質上停留1分鐘之速率使格網 及伴隨電池糊狀物通過烤箱2 2。 格網1 4與伴隨之電池糊狀物之-堆疊定期地由平台2 3轉 私以硬化3至5天,此時其鉛含量由約2 〇重量%降低至約3 重f %,如格網與伴隨糊狀物之間之反應之結果,而且其 變成黏貼板。在硬化後,其有時稱爲”濕定型",發現黏 貼板具有實質上13重量%之水份含量,而由包括6〇〇克之 PbO、130碌之硫酸(其具有每毫升1385克之密度)、及 75公斤之水之典型電池糊狀物混合物製造之黏貼板具有7 至8重量%之水份含量。 雙重黏貼板一般如圖4之2 4所示,部份之糊狀物2 5切開 以顯示底下之格網1 4。 板2 4然後藉由在格網1 4之橫構件1 9切開而接受分開步 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 驟’使得各雙重板切成兩半,產生2個黏貼板,其然後各 用於組合,其涉及鑄製操作及實際電池組合,其然後形成 及試驗。 黏貼板接受振動試驗,其涉及,各試驗之板稱重,將稱 重之板置於平台上,使平台與稱重之板接受〇.1英吋振幅 -23- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955 A7B7 五、發明說明(21 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 及60赫兹頻率之垂直平面振動5分鐘,及將振動之板稱 重。然後藉由以振動前板重減振動後板重,及差除以振動 前板重乘0 · 01,而計算損失之活性材料百分比。如所述由 實例4之糊狀物製造之正極板損失0.2 %之其活性材料,而 所述由實例5之糊狀物製造之負極板損失1.6%之其活性材 料。 習知電池,除了其含如上所述由實例4之糊狀物製造之 正極板及習知負極板,接受試驗以測定在許多不同之起初 放電速率之每克正極活性材料之_安培小時數之起初電容 比。相同設計之電池,其含習知正極板與習知負極板,亦 接受相同之試驗。由實例4之糊狀物製造之試驗電池中之 正極板每個電池含2 8 8克之正極活性材料,而接受相同試 驗之電池之習知正極板每個電池含3 7 0克之正極活性材 料。此試驗之許多結果、每克正極活性材料之安培小時數 之電容比,示於下表: 具有使用實例4之電池糊 狀物製造之正極板之電池 具有習知正極板之電池 5分鐘速率 8.1 Ah (0.028 Ah/g) 6.6 Ah (0.018 Ah/g) 2小時速率 21.8 Ah (0.076 Ah/g) 22.1 Ah (0.060 Ah/g) 20小時速率 30.3 Ah (0.105 Ah/g) 30.5 Ah (0.082 Ah/g) 總共 60.2 Ah (0.209 Ah/g) 59.2 Ah (0.160 Ah/g) 以上試驗之結果亦圖示地示於圖式之圖5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如實例1 - 3所述而製造之電池糊狀物由3405克之Pb〇與 131.55毫升之49%之1^8〇4製造。(-由於卩1)0具有223.21之 分子量,其等於3405 + 223.21二15.2547克莫耳之Pb〇,而 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523955 A7 __B7__ 五、發明說明(22 ) 且由於硫酸具有98.08之分子量及49%硫酸在2CTC具有 1.3 854克/毫升之密度,其等於131.55 X 1.3854 X 0.49 + 98.08二0.9105克莫耳之ΗΑ〇4)。在PbO混合稀硫酸時,發 生反應而製造驗性硫故錯(P b S 0 4 · P b 0 ),使得最後糊狀物 由0.9105克莫耳之PbS〇4.PbO與13.43克莫耳之?1)〇組成。 在將以上及其他糊狀物塗佈於格網以製造黏貼板時,其中 較多之P b 0轉化成硫酸鹽,但是糊狀物及黏貼板中之 P b 0總量未因這些反應而改變。因此,習慣上將電池糊狀 物與由糊狀物製造之黏貼板之添加物含量表示爲起初裝載 以製造糊狀物之PbO百分比。數學上,如果測定糊狀物或 黏貼板之PbO與PbSCU.PbO含量,則得到相同之結果,而 且添加物含量表示爲Pb〇含量加pbS〇4 Pb〇含量之百分 比,其中後者計算爲p b 0。例如,以上之糊狀物含13.43 克莫耳或2998.54克之PbO及0.9105克莫耳之PbS04.Pb〇, 後者計算爲等於〇·9ΐ〇5 X 2 X 223.21 = 406.46 之PbO 。 通常,用於負極板之糊狀物可含少量之鋇白、燈黑與有 機添加物,及9 9重量%之鉛之未煅燒氧化物(經常稱爲 ”鉛氧化物”),而用於正極板之糊狀物亦主要由鉛之未烺 燒氧化物摻合高達20重量%之凡…4 (其稱爲,,紅鉛”)而組 成。在兩種情形,硫酸(通常爲稀的)以形成希望之鉛氧化 物硫酸鹽或鉛氧化物硫酸鹽所需之量加入糊狀物。 有時希望製造包括黏貼紙之電池板。圖3之裝置可用以 在^網14已由格網進料站27沈積一在輸送器以上之後由輸 迗杂25珂進時至輸送器26時,將黏貼紙層24引入格網14 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·· -H ϋ H · -25- 523955 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(23 ) 下方。其與輸送器2 5之間具有黏貼紙之格網丨4然後在砧 27與刀28之間前進,其定期地由汽缸29與3〇致動以切割 連續格網之間之黏貼紙,使得其下具有黏貼紙之個別格網 14被輸送器20進料至黏貼漏斗13下方,其在此在通過烤 箱22之前如前所述而黏貼及收集。圖3之裝置亦可用以在 格網14由輸送器25前進至輸送器26之前,將黏貼紙層31 引土格網1 4上方,使得其上具有黏貼紙之個別格網丨4被 輸送器20進料至黏貼漏斗13下方,其在此在通過烤箱22 之前黏貼及收集。 一 圖1與3之裝置顯示爲具有封閉混合器丨〇,其作爲連接 黏貼漏斗13之連接糊狀物漏斗12。通常希望混合器1〇 爲多個黏貼站,因此,其可與糊狀物漏斗丨2分離且相 其而移動。然後將電池糊狀物之批料引入混合器ι〇, 進料至糊狀物漏斗i 2中,然後移動混合器〗〇,使得其 在回位前作爲至少一個其他黏貼漏斗(未描述),以將另 •批之電池糊狀物輸送至圖j或圖3之糊狀物漏斗Η。通 亦希望糊狀物漏斗12與糊狀物漏斗13分離,使得兩者。 在停止作業-段時間後,或在希望製造不同種類之糊狀物 時,分別地清潔。例如,或可使用圖】之裝置製造正極 性電池糊狀物與負極活性電池糊狀物,其中其在被製造 糊狀物型式變動時需要清潔。 ° 應了解,本發明之一種狀態爲本質上包括至少一種鉛 :物:i少:種鉛氧化物硫酸鹽、一足量之水以將糊㈣ 紙土於鉛乳化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛 作 對 及 可 常 可 活 之 氧 弄 氧 .-I l· L I Η---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -26- ‘紙張尺度適用中關冢標準(CNS)A4規格(21G_x视公髮) 523955 五、發明說明(24 ) 化物計算)爲〇·〇2〇/0至之玻璃 敬喝纖維(其具有約0.25微米 至約1 0微米之平均直徑,而且並玻珐 八敬瑪表面直接接觸鉛氧 ----* I Ί I I I I I · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 化物、鉛氧化物硫酸鹽、硫酸與水)之電池糊狀物。 在另-種狀態中,本發明爲本質上包括至少一種鉛氧化 物與至少一種錯氧化物硫酸鹽、基於鉛氧化物重量加鉛氧 化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)爲15%至4〇%之水基 於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算^ 爲1〇2%至15%之玻璃纖維(其具有約〇 25微米至約…微米 I平均直徑,而且其玻璃表面直奋接觸鉛氧化物、鉛氧化 物硫酸鹽、硫酸與水)之電池糊狀物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在另一種狀態中,本發明爲一種製造電池糊狀物之方 法,糊狀物本質上包括至少一種鉛氧化物與至少一種鉛氧 化物硫酸鹽、基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量 (以鉛氧化物計算)爲0.02%至15%之玻璃纖維(其具有約 0.25微米至約10微米之平均直徑)、足量之硫酸以形成所 需之鉛氧化物硫酸鹽含量、及足量之水以將糊狀物弄濕。 此方法包含將糊狀物中所需之一部份玻璃纖維裝至機械混 合器,使水與纖維混合,將糊狀物中所需之鉛氧化物加入 混合器,混合水、玻璃纖維與鉛氧化物直到本質上混合器 中所有之自由水已混合鉛氧化物,加入其餘將糊狀物弄濕 至所需稠度所需之水、與形成鉛氧化物硫酸鹽所需之疏 故’及完成糊狀物之混合。 在另一種狀態中’本發明爲一種製造電池糊狀物之方 法,糊狀物本質上包括至少一種鉛氧化物與至少一種錯氧 27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 匕物硫酸鹽、基於錯氧化物重量加錯氧化物編 (以錯氧化物計算)爲0.02%至15%之坡璃纖維(其具有至= ^ 1之長度對直徑比及約〇·25微米至約i 5微米之平= 偟’而且具有暴露之矽質表面)、足量之硫酸以形成所: ^氧化物硫酸鹽含量、及水。此方法包含將糊狀物中尸= ^至少-部份水與至少-部份破璃纖維裝至機械混人 =,使水與纖維混合,將糊狀物中所需之鉛氧化物加入^ 合器,混合水、玻璃纖維與鉛氧化物直到本質上混合器“ 所有 < 自由水已混合鉛氧化物,‘入其餘將糊狀物弄濕主 所需稠度所需之水(如果有),而且使糊狀物之水含量基於 產口氧化物重里加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)爲 1 5 土 40 /〇,將形成鉛氧化物硫酸鹽所需之硫酸裝至混 器,及完成糊狀物之混合。有時希望使用過量之水,即 2過糊狀物塗佈於格網時所需。在如此進行時,本發明 意圖在製造時及在用以黏貼格網之前自糊狀物去除水。 過I t水之糊狀物可接受眞空以去除過量之水,或可接 充份低濕度之氣氛(水份藉由在周溫或稍高溫蒸發而自 去除)而老化。如果使用,此步驟可在如前所述在烤箱2 一 進行之快速乾燥步驟之前進行,在此情形,可節省快速乾 燥所需之能量。 在依照本發明之糊狀物中亦可使用玻璃纖維、具有至少 〇」平方米/克之表面積之粒狀玻璃' 或兩者,因此其含立 可賦與糊狀物特定之離子,以控I電池板性能之狀態。 以此方式加入纖維且賦與糊狀物離子之實例包括鋇、銻 中 至 合 亦 含 觸 其 22 可 28- 本紙張尺錢财關家鮮(CNS)A4祕(21H97公爱) 523955 A7 _____B7 —_ 五、發明說明(26 ) 鈷、鉑、錫、鉍、鎳、硼等。實例6描述此種含破璃纖維 與粒狀玻璃填料(其中鎳在使用時由其溶於糊狀物)之電池 糊狀物。 實例6 電池糊狀物藉由將5 2 5毫升之水、L5克之研磨破璃、與 100克具有實質上3微米平均直徑之玻璃纖維裝至H〇bart 混合器;藉由以每分鐘8 5圈操作混合器而混合纖維與水 約5分鐘;將3405克之PbO加入混合器且持續混合直到所 有之自由水已混合PbO ;將175毫升之水與38.2克具有實 質上3微米平均直徑之玻璃纖維裝至混合器且持續混合直 到混合器中有均勻之糊狀物;將L55毫升含49〇/〇 H2S〇4i 硫酸以水稀釋至1 5 5毫升,裝至混合器且持續混合3分 鐘;及將1 3 0毫升含4 9重量% ΗΑ〇4之硫酸裝至混合器且 持續混合約1 0分鐘直到混合器中之糊狀物冷卻至i 〇〇下而 製造。 用於實例6之玻璃由以上之FJ williams與j A 〇rsin〇 揭示。其藉由在2600至2700T之溫度,以莫耳組合物之比 例爲PbOO.5 NiO.Si〇2熔化cp磺酸鎳、玻璃砂、與密陀僧 之混合物,熔化物在水中驟冷,及將驟冷玻璃壓碎與研磨 而製造。使用之研磨玻璃全爲負2 00篩目,美國筛系列。 如Williams與Orsino所揭示,來自用於實例6之研磨玻璃 之鎳緩慢地溶於由以上糊狀物製造之負極活性材料中,約 4 %之鎳在使用1〇〇〇日後溶解。由一含以上玻璃之負極糊狀 物製造之電池之充電末期電壓降低及冷電容增加, -29-
本紙張尺度適肖+目®家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱T • — 卜 1*!------·裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂--------- #· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523955 A7 B7_ 五、發明說明(27 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Williams與Orsino歸因於來自玻璃之溶解鎳。如Pb〇、 NiO與Si02玻璃之結果,預期由以上糊狀物製造之電池顯 示類似之改良。 、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 已知其他之玻璃由其緩慢地溶解N i以外之金屬,例 如,Ba、Bi、Na、Co、Pt、與Sn,而且可取代依照本 發明之電池糊狀物中之Williams與Orsino玻璃。例如, BaO、Al2〇3與Si02在150(TC至1800°C之溫度形成許多種化 合物及各種固態溶液(參見Phase Diagrams for Ceramists, The American Ceramic Society,Inc·, 1964 之圖 5 5 6 與 5 5 7 );可將任何這些化合物與固態溶液驟冷及研磨以製 造粒狀材料,其可加入依照本發明之電池糊狀物,其在此 組成Ba來源。類似地,Bi203與Al2〇3與Bi703與NiO在約 825°C及更高之溫度形成含可比擬高比例Bi203之固態溶液 (參見 Phase Diagrams for Ceramists 之圖 326 與 327)。可將 這些固態溶液驟冷及研磨以製造可加入依照本發明之電池 .糊狀物之粒狀材料,其在此組成B i及B i加N i之來源。 CoO在1400°C及稍高之溫度與Si02形成含約5 5至約75莫 耳 % 之 C 〇 0 之固態溶液(參見 Phase Diagrams for Ceramists 之圖2 5 5 ),及在1150°C之溫度與Bi203形成含約55至約70 莫耳%之CoO之固態溶液(參見Phase Diagrams for Ceramists之圖254與255)。可將這些固態溶液驟冷及研 磨以製造可加入依照本發明之電池糊狀物之粒狀材料,其 在此組成C 〇之來源。類似地,SnU2與Bi2〇3在約800°C至約 1000°C之溫度形成含約1 2莫耳%之Sn02之固態溶液(參見 -30- $紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523955 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 錯氧化物: 纖維添加物: 硫酸,比重1.400 硫酸之1 %溶液 水 總重量 A7 Β7 五、發明說明(28 )
Phase Diagrams for Ceramists 之圖 3 2 8 );及 Sn02與 B aO 在 約1800°C至稍微超過2050°C之溫度形成含至多約5 〇莫耳% 之Sn02之固態溶液(參見Phase Diagrams for Ceramists之圖 2 1 2 )。可將這些固態溶液驟冷及研磨以製造可加入依照 本發明之電池糊狀物之粒狀材料,其在此組成S n與B i及 S η加B a之來源。熟悉此技藝者應了解,有許多種可加入 依照本發明之電池糊狀物之其他材料以將有利之金屬引 入。在由糊狀物製造之電池壽命時,任何這些材料加入糊 狀物之量應適當地提供引入糊狀A中之金屬;其可由以上 Williams等人之期刊文章所述之步驟測定。 比較例1 爲了比較如先行技藝所建議具有錫氧化物塗層之微玻璃 電池糊狀物之性能與未塗覆微玻璃之性能,製造及試驗兩 種電池糊化物之小混合物。一種混合物含已塗覆錫氧化物 之微纖維,而另一種含未處理玻璃微纖維。糊狀物混合物 由以下之批料製備: 182.0 克 11·〇 克 9·2毫升(13克) 23·0毫升(24克) 39.0毫升 2 6 9克 在一種批料添加物中爲用於以上一實例之微玻璃纖維,違 fe 3微米’而以藉1951年8月21日之美國專利2,564,707 Μ -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
523955 A7 B7 之 旦 可 維 五、發明說明(29 ) 述之万法處理之相同型式之玻璃微纖維製造另一種批料。 纖維塗以四氯化锡五水合物之膜。使用兩種小糊狀物批料 黏貼兩個格網,因此由製備之活性材料製造兩個黏貼板。 使用未塗覆玻璃纖維製備1號批料。以此批料製備之糊狀 物易於塗佈於兩個格網。玻璃微纖維吸收大部份加入之 水,使糊狀物含高量之水而仍可被黏貼。如此處理之板呈 現硬化電池糊狀物之正常外觀。乾燥板重如下:板i, 160.5克,及板2 : 161 5克。此兩個板證實黏貼含“破 微纖維之糊狀物之可行性。 由經處理纖維製備2號批料。此批料表現未與丨號批料 之糊狀物相同。纖維不吸收額外之水,自由地得到額外 液體且生成非常泥狀之糊狀物,其難以塗佈於格網。一 硬化,板獲得硬化鉛氧化物板不常見之淺灰色。此灰色 能爲四氯化錫與硫酸之反應之結果。舍拓 ’ 、 、 " 匕祜廷些經處理纖 之板典法製造可接受之鉛酸電池。板重量如下· 159.0克,及板2 : 144.5克。 板1 爲了進-步特徵化及區別經處理相對未處理 板糊狀物之影響,試驗含各纖維型式 、成對 試驗包括將板置於板振動器上,其以〇1英 η 派動 及50-60赫玆之頻率振動5分鐘期間。 1 ^取大振幅 振動試驗之結果如 下·· --U---V-------AWI --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐 523955 A7 B7 五、發明說明(30 ) 板1 (未處理纖維) 160.1 克 157.1 克 1.9% 基於上述振動試驗之結果可得到以下之結論。經處理纖 維在糊狀物製備含量表現非常不同。未處理纖維快速地吸 收加入氧化物之過量液體,如此使其可黏貼具有額外之水 之板’其-旦硬化產生較大之板多孔性。塗覆之錫氧化物 減少微玻璃之親水性表面。微玻璃保持流體之能力對於板 之處理爲重要的。經處理纖維不吸收任何過量液體,而且 如此造成非常泥狀之板,其無法在商業製板黏貼法中進 行。由於此實驗以手黏貼板,仍可構成板。 經庳理纖維反應糊狀物之成分而影響板之總組合物,使 板產生泛灰色外觀。纖維處理中之關鍵成分爲四氯化錫五 水合物之塗層。對經處理及未處理纖維進行之板之振動試 •fc顯示,未處理纖維板在振動試驗時僅損失2 %之其重 量,而經處理纖維板具有27%之材料損失。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 板2 (經處理纖維) 158.3 克 115.4 克 27.1% 板重量: 振動前 振動後 活性材料損失% 此實驗I總結爲,未處理玻璃微纖維爲增加板之多孔性 l通含試劑。經處理纖維無法實行此功能,但是可以其他 方式改變板,如藉由增加導電度,但是在商業操作中使用 此纖維爲非常困難的。 一 應了解’由上述本發明之特定細節可進行各種變化及修 -33- ‘紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱一 523955 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(31 ) 改而不背離其如以下申請專利範圍定義之精神與範圍,及 在一種狀態中,本發明爲本質上包括至少一種鉛氧化物與 至少一種錯氧化物硫酸鹽、及足量之水與硫酸以將糊狀物 弄属、及基於錯氧化物重量加錯氧化物硫酸鹽重量(以錯 氧化物計算)爲0.02%至15%之玻璃纖維(其具有〇 25微米 至10微米之平均直徑,而且其玻璃表面直接接觸錯氧化 物、鉛氧化物硫酸鹽與水)之電池糊狀物。較佳爲,電池 糊狀物亦含至少一種添加物,如膨脹劑、群集纖維與研磨 玻璃’基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以錯氧 化物計算)含1重量%至6重量%之玻璃纖維,及糊狀物之 水含I爲1 5至4 0重量%。在電池糊狀物基於鉛氧化物重 量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)含2重量%至4 重量%之玻璃纖維,及糊狀物之水含量爲2〇至3〇重量% 時,得到最適結果。 在另一種狀態中,本發明爲一種製造電池糊狀物之方 法,糊狀物本質上包括至少一種鉛氧化物與至少一種鉛氧 化物硫酸鹽、基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量 (以鉛氧化物計算)爲0.02%至15%之玻璃纖維(其具有約 0.25微米至約10微米之平均直徑,而且具有暴露之玻璃 表面)、及足量之硫酸以形成所需之鉛氧化物硫酸蹄本 量、及足量之水以將糊狀物弄濕,此方法包含將糊狀物中 所需之至少-部份水與至少一部份玻璃纖維裝至機械混合 器,使水與纖維混合,將糊狀物中―所需之鉛氧化物加入混 合备,混合水、破璃纖維與錯氧化物直到本質上混含器中 -34- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂··
-n n I 本紙張尺度適用中國國家標準規格(210 297公釐) 523955 A7 ------- B7_____— 一 — 五、發明說明(32 ) 所有之自由水已混合鉛氧化物,加入其餘將糊狀物弄渴至 所需稠度之水(如果有)、與形成鉛氧化物硫酸鹽所需之夺 酸,及完成糊狀物之混合。較佳爲,在製造依照本發明^ 電池時混合其他成分之水基於鉛氧化物重量與鉛氧化物硫 酸鹽重量(以鉛氧化物計算)組成1 5至40%,最希望2 〇至 30% 〇 在另一種狀態中,本發明爲一種製造電池板之方法,其 包含將電池糊狀物體塗佈於鉛格網,糊狀物本質上包括至 少一種鉛氧化物與至少一種鉛氧化物硫酸鹽、基於鉛氧化 物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)爲〇 〇2% 至15%之破璃纖維(其具有約〇·25微米至約1 〇微米之平均 直径,而且具有暴露之玻璃表面)、足量之硫酸以形成所 需之鉛氧化物硫酸鹽含量、及足量之水以將糊狀物弄濕, 此方法包含將糊狀物中所需之至少一部份水與至少一部份 玻璃纖維裝至機械混合器,使水與纖維混合,將糊狀物中 所需t鉛氧化物加入混合器,混合水、玻璃纖維與鉛氧化 物直到本質上混合器中所有之自由水已混合鉛氧化物,加 入其餘將糊狀物弄濕至所需稠度之水(如果有)、與形成鉛 氧化物硫酸鹽所需之硫酸,及完成糊狀物之混合,並且將 糊狀物乾燥。 在另一種狀態中’本發明爲包含嵌於硬化電池糊狀物體 中之鉛格網基材之電池板,糊狀物本質上包括至少一種鉛 氧化物與至少一種鉛氧化物硫酸及基於鉛氧化物重量 加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)爲〇 〇2%至15〇/〇 -35- 本紙張尺度適財關家標準(CMS)A4規格(210 X 297公釐) •丨---------裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂.-------- 舞 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523955 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(33 ) 之玻璃纖維,其具有0.25微米至10微米之平均直徑,而 且其玻璃表面直接接觸鉛氧化物與鉛氧化物硫酸鹽。在較 佳具體實施例中,電池板具有實質上平行主要表面及多個 在主要表面之間延伸之小表面,另外包括在至少一個主要 表面上之黏貼紙片,最希望爲在兩個主要表面上。較佳 爲,黏貼紙片實質上與電池板之主要表面共同延伸。在另 一個較佳具體實施例中,有約〇.1%至約1%之群集纖維填 料分散於電池糊狀物中。本質上包括嵌於硬化電池糊狀物 中之格網之電池板亦爲較佳之具體實施例。 在另一種狀態中,本發明爲包含多個間隔、平行電池板 之電化學電池,各板包含嵌於硬化電池糊狀物體中之 網,糊狀物本質上包括至少一種鉛氧化物與至少一種鉛 化物硫酸鹽、及基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重里 (以錯氧化物計算)爲0. 〇2%至丨5%之玻璃纖維(其具有〇乃 微米至10微米之平均直徑,而且其玻璃表面直接接觸 .氧化物與鉛氧化物硫酸鹽),該板相鄰者之間之分隔器 接觸琢板之主要表面之電解質,正極與負極電池貼片, 連接該電池貼片與該板之電端子組件。 在另一種狀態中,本發明爲一種製造電池糊狀物之 法,糊狀物本質上包括至少一種鉛氧化物與至少一種鉛 化物石瓦酸鹽、及基於錯氧化物重量加錯氧化物硫酸鹽重 (以鉛氧化物計算)爲〇 〇2%至〗5%之矽質填料(其具有至 平万米/克之表面積,並且具有I露之矽質表面)、足 之硫酸以形成所需之鉛氧化物硫酸鹽含量、及足量之水 格 氧 量 鉛 及 方 氧 量 少 量 以 -36- 本紙張尺度適用中國國家彳ϋ3)Α4 χ撕— 523955 A7
五、發明說明(34 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
:糊狀物弄濕,此方法包含將糊狀物中所需一部份之水與 二邵份之玻璃纖維裝至機械混合器,使水與纖維混合,將 糊狀物中所需之鉛氧化物加入混合器,混合水、玻璃纖維 ^氧化物直到本質上混合器中所有之自由水已混合鉛氧 物,加入其餘將糊狀物弄濕至所需稠度所需之水、與形 成鉛乳化物硫酸鹽所需之硫酸,及完成糊狀物之混合。 在另-個具體實施例中’本發明爲包含第—與第二電池 〈電池板組件,各板包含嵌於硬化電池糊狀物體中之格 X糊狀物本質上包括至少-種“化物與至少一種錯氧 化物硫酸鹽、及基於鉛氧化物重量加錯氧化物硫酸鹽重量 ^錯氧化物計算)爲g.G2%m5%之破璃纖維(其具有〇25 微未至1〇微米之平均直徑,而且其破璃表面直接接觸錯 乳化物與鉛氧化物硫酸鹽)H池板具有相對之第一 與二二主要表面,及硬化電池減物,其中嵌人之錯格網 局正極活性材料。第二電池板具有相對之第—盥第二 ::…更化電池糊狀物…嵌入之錯格網爲負極活性 二:對弟:Γ板之第—相對主要表面與第二電池板之第 -相對主要表面與第二電池板之第二:c第 分隔器。在具體實施例中,電池板組件之第—心有 板捲繞在一起成爲線圈。在另一個具體實施例中一::也 组件之第一與第二電池板堆疊成爲稜鏡組態。 见i 通常,用以實行本發明之微玻璃〜纖維可藉任一、 裝k ’只要其具有在指足限制内之直禋。具有所需^斤之 -37- 本紙張尺度適[中國國家標準(CNS)A4規;fiTi!^297公17 1 U----*-------裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂--------- 奢. 523955 A7
j^955 A7 B7 五、發明說明(36 ) m種分隔器爲依照本發明電池糊狀物中之玻璃 ,優艮來源。因此’在—種狀態中,本發明爲一種製 =糊:物之方法’糊狀物本質上包括至少—㈣氧化 化物化物硫酸鹽、基於錯氧化物重量加錯氧 物a鹽重I(以錯氧化物計算)爲〇〇2%至 二其具有約。.25微米至W。微米之平均直徑,二 有暴露之玻璃表面)、足量之硫酸以形成所需之鉛 物 硫酸鹽含量、及足量之水以將糊狀物弄濕,此方法包本自 廢棄電池回收破璃纖維分隔器,將糊狀物中所需之至少— =份水與回收之玻璃纖維裝至機械混合器,使:與纖^混 & ’將糊狀物中所需之鉛氧化物加入混合器,混合 璃纖維與鉛氧化物直到本質上混合器中所有之自由水已 訂 ::氧化物,加入其餘將糊狀物弄濕至所需稠度之水二 :有)、、任何所需之額外玻璃纖維、與形成錯氧化物硫酸 監所需之硫酸,及完成糊狀物之混合。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 523955 A8| B8 ] η. C8 I Γ D8 j qj li 2.0第089120887號專利申請案 中文申請專利範圍修正本(91年11月) 六、申請專利範圍 1· 種境池糊狀物’其本質上包括至少一種鉛氧化物與 至少一種鉛氧化物硫酸鹽、及足量之水以將糊狀物弄 濕、及基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛 氧化物計算)為0.02%至15%之玻璃纖維,其具有〇.25微 米至10微米之平均直徑,而且其玻璃表面直接接觸鉛 氧化物、錯氧化物硫酸鹽、硬酸與水。 2·根據申請專利範圍第1項之電池糊狀物,其另外含至少 一種添加物,如膨脹劑、群集纖維與研磨玻璃。 3.根據申請專利範圍第1項之電池糊狀物,其含1重量% 至6重量%之玻璃纖維。 4·根據申請專利範圍第3項之電池糊狀物,其含3重量% 至4重量%之玻璃纖維。 5·根據申請專利範圍第1項之電池糊狀物,其中糊狀物之 水含量基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛 氧化物計算)為1 5至4 0重量%。 6·根據申請專利範圍第丨項之電池糊狀物,其中糊狀物之 水含量基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛 氧化物計算)為2 〇至3 0重量。/〇。 7· —種製造電池糊狀物之方法,糊狀物本質上包括至少 一種鉛氧化物與至少一種鉛氧化物硫酸鹽、基於鉛氧 化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)為 〇·〇2%至ι5%之玻璃纖維(其具有約〇·25微米至約1〇微 米之平均直徑,而且具有暴露之玻璃表面)、足量之硫 酸以形成所需之鉛氧化物硫酸鹽含量、及足量之水以523955 A8 B8 申请專利範圍 將糊狀物弄濕,此方法包含將糊狀物中所需之至少一 部份水與至少一部份玻璃纖維裝至機槭混合器,使水 與纖維混合,將糊狀物中所需之鉛氧化物加入混合 器’混合水、玻璃纖維與鉛氧化物直到本質上混合器 中所有之自由水已混合鉛氧化物,加入其餘將糊狀物 弄濕至所需稠度所需之水(如果有)、與形成鉛氧化物 硫酸鹽所需之硫酸,及完成糊狀物之混合。 8·根據申請專利範圍第7項之製造電池糊狀物之方法,其 中混合其他成分之水基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫 酸鹽重量(以鉛氧化物計算)組成1 5至4 〇重量%。 9·根據申請專利範圍第7項之製造電池糊狀物之方法,其 中w 5其他成分之水基於鉛氧化物重量加錯氧化物硫 酸鹽重量(以鉛氧化物計算)組成2 〇至3 〇重量%。 10· —種製造電池板之方法,其包含將電池糊狀物體塗佈 於鉛格網,糊狀物本質上包括至少一種鉛氧化物與至 少一種鉛氧化物硫酸鹽、基於鉛氧化物重量加鉛氧化 物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)為0 02%至15%之玻璃 纖維(其具有約0.25微米至約1 0微米之平均直徑,而且 具有暴露之玻璃表面)、足量之硫酸以形成所需之鉛氧 化物硫酸鹽含量、及足量之水以將糊狀物弄濕,此方 法包含將糊狀物中所需之至少一部份水與至少一部份 玻璃纖維裝至機械混合器,使水與纖維混合,將糊狀 物中所需之船氧化物加入混合器,混合水、玻璃纖維 與錯氧化物直到本質上混合器中所有之自由水已混合裝 -2 - 523955 A8 B8 C8鉛氧化物,加入其餘將糊狀物弄濕至所需稠度之水(如 果有)、與开J成錯氧化物硫酸鹽所需之硫酸,及完成糊 狀物之混合,將糊狀物塗佈於鉛或鉛合金格網,將糊 狀物乾燥,及形成板。 11· 一種包含嵌於乾燥電池糊狀物體中之鉛格網之電池 板’糊狀物本質上包括至少一種鉛氧化物與至少一種 鉛氧化物硫酸鹽、及基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫 酸鹽重量(以鉛氧化物計算)為0 02%至丨5%之玻璃纖 維,其具有0.25微米至1〇微米之平均直徑,而且其破 璃表面直接接觸鉛氧化物與鉛氧化物硫酸鹽。 12· —種製造電池糊狀物之方法,糊狀物本質上包括至少 一種錯氧化物與至少一種鉛氧化物硫酸鹽、基於鉛氧 化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)為 0·02%至15%之矽質填料(其具有至少ο」平方米/克之表 面積,並且具有暴露之;?夕質表面)、足量之硫酸以形成 所需之鉛氧化物硫酸鹽含量、及足量之水以將糊狀物 弄濕,此方法包含將糊狀物中所需之至少一部份水與 至少一部份玻璃纖維裝至機械混合器,使水與纖維混 合,將糊狀物中所需之鉛氧化物加入混合器,混合 水、玻璃纖維與鉛氧化物直到本質上混合器中所有之 自由水已混合鉛氧化物,加入其餘將糊狀物弄濕至所 需稠度所需之水、與形成鉛氧化物硫酸鹽所需之硫 酸,及完成糊狀物之混合。 13·根據申請專利範圍第1 2項之方法,其中具有至少5:丨之 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 々、申請專利範圍 長度對直徑比之玻璃纖維組成矽質填料。 14· 一種製造電池糊狀物之方法,糊狀物本質上包括至少 一種鉛氧化物與至少一種鉛氧化物硫酸鹽、基於鉛氧 化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)為 0.02%至15%之玻璃纖維(其具有至少5:1之長度對直徑 比及約0.25微米至約15微米之平均直徑,而且具有暴 露之矽質表面)、足量之硫酸以形成所需之鉛氧化物硫 酸鹽含量、及水,此方法包含將糊狀物中所需之至少 一部份水與至少一部份玻璃纖維裝至機械混合器,使 水與纖維混合,將糊狀物中所需之鉛氧化物加入混合 器,混合水、玻璃纖維與鉛氧化物直到本質上混合器 中所有疋自由水已混合鉛氧化物,將其餘將糊狀物弄 濕至所需稠度之水(如果有),而且使糊狀物之水含量 基方;銘氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物 計算)為15至40%,與形成鉛氧化物硫酸鹽所需之硫酸 加入混合器,及完成糊狀物之混合。 據申請專利範圍第14項之方法,其中糊狀物之水含 !基於裝至混合器之鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽 重量(以錯氧化物計算)為2 〇至3〇0/〇。 K根據申請專利範圍第n項之電池板,其具有實質上平 行主要表面及多個在主要表面之間延伸之小表面,而 且其另外包括在至少一個主要表面上之黏貼紙片。 17·=據中請㈣範圍第16項之電池板,其中黏貼紙片實 貝上與電池板之主要表面共同延伸。 52395518.根據申請專利範圍 行主要矣“ ”其具有實質上平 仃王要表面及多個在主要表面之間延伸十 19且=外包括在兩個該主要表面上之黏貼紙片。面,而 .:池板组件,其係包含根據巾請專 c第一電池板(其中第一電池板具圍有; :―相對主要表面)與根據申請專利範園第U項之電; 板作為第二電池板(其中第_ 1員之私池 斟士、升τ罘一屯池板具有罘—與第二相 第_•,面),孩第-電池板之第-相對主要表面與該 —电池板之第二相對主要表面為間隔、相對關係, =第-電池板之第一相對主要表面與該第二電池 板之弟二相對主要表面之間有分隔器。 20. 根據中請專利範圍第19項之電池板組件,其中該第— 與第二電池板捲繞在一起成為螺旋。 21. 根$申請專利範圍第19項之電池板組件,其中該第一 與弟一電池板組成管狀組件。 22·根據申請專利範圍第丨9項之電池板組件,其中該第一 與第二電池板堆疊成為稜鏡組態。 23·根據申請專利範圍第u項之電池板,其中有約〇」%至 約1 %之群集纖維填料分散於該電池糊狀物中。 24·根據申請專利範圍第丨丨項之電池板,其本質上組成以 乾燥電池糊狀物黏貼之格網。 25·根據申請專利範圍第1 2項之製造電池糊狀物之方法, 其中僅一部份之矽質填料與一部份之水裝至混合器, 而且在糊狀物中所需之鉛氧化物加入混合器之前混 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 523955 A8 B8 C8 六、申請專" ~ 合。 %·根據申請專利範圍第25項之方法,其中矽質填料包括 具有至少5:1之長度對直徑比之玻璃纖維。 27· —種包含多個間隔電池板之電化學電池,各板包含嵌 於硬化電池糊狀物體中之鉛或鉛合金格網,糊狀物本 貝上包括至少一種鉛氧化物與至少一種鉛氧化物硫酸 鹽、及基於鉛氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛 氧化物計算)為0·02%至15%之玻璃纖維(其具有〇 25微 ㈣。微米之平均直徑,而且其玻璃表面直接有接觸1: 乳化物與鉛氧化物硫酸鹽),該板相鄰者之間之分隔 為,接觸孩板之主要表面之電解質,正極與負極電池 貼片’及連接該電池貼片與該板之電端子組件。 28·根據申請專利範圍第27項之電化學電池,其為鉛酸電 池。 29. 根據申請專利範圍第27項之電化學電池,其為溢流電 解質鉛酸電池。 30. 根據申請專利範圍第27項之電化學電池,其為閥調節 鉛酸電池。 ,其具有分隔 ,其具有膠化 31 ·根據申請專利範圍第3 〇項之電化學電池 器’其為吸收電解質之玻璃網。 32·根據申凊專利範圍第3 〇項之電化學電池 電解質。 33·根據申請專利範圍第i 6項之電池板,其中該黏貼紙片 為纖維質纖維片。 -6 -申請專利範圍 34·根據申請專利範圍第1 6項之電池板,其中該黏貼紙片 為玻璃纖維片。 35· —種製造電池糊狀物之方法,糊狀物本質上包括至少 種銘氧化物與至少一種鉛氧化物硫酸鹽、基於鉛氧 化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算)為 〇.〇2%至15%之玻璃纖維(其具有約0.25微米至約1 〇微 f之平均直徑,而且具有暴露之玻璃表面)、足量之硫 私以形成所需之錯氧化物硫酸鹽含量、及足量之水以 =糊,物弄濕,此方法包含自廢棄電池回收玻璃纖維 分隔器,將糊狀物中所需之至少一部份水與回收之玻 璃纖維裝至機械混合器,使水與纖維混合,將糊狀物 中所需之错氧化物加入混合器,混合水、玻璃纖維與 ,氧化物直到本質上混合器中所有之自由水已混合鉛 氧化物加入其餘將糊狀物弄濕至所需稠度之水(如果 有)、任何所需之額外玻璃纖維、與形成鉛氧化物硫酸 鹽所需之硫酸,及完成糊狀物之混合。 36·根據申請專利範圍第卜員之電池糊狀物,其中玻璃纖維 為抗化學性玻璃纖維。 37·根據申請專利範圍第36項之電池糊狀物,其中抗化學 性玻璃纖維為C -型玻璃。 予 38· —種包含嵌於正極活性材料或負極活性材料體中之鉛 格網之電池板,在各情形,活性材料本質上包括至少 :種鉛氧化物與至少一種鉛氧化物硫酸鹽、及基於鉛 氧化物重量加鉛氧化物硫酸鹽重量(以鉛氧化物計算1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 六、申請專利範圍 為〇·〇2%至15%之矽質填料(其具有至少〇 3平方米/克之 表面積,而且其矽質表面直接接觸鉛氧化物與鉛氧化 物硫酸鹽)’至少-部份之碎質填料可操作以將選自包 括Ni、Ba、Bi、Co、以與“之金屬釋放至正極活性 或負極活性材料中。 39.根據申請專利範圍第38項之電池板,其中至少一部份 之矽質填料可操作以將…釋放至正極或負極活性材^ 中。 4〇·根據中請專利範圍第3 8項之電池板’其中至少-部产 質填料可操作以將Ba釋放至正極或負極活性材^ 41.根據申請專利範圍第3 8項之電池板,其中至少一部份 =質填料可操作以將Bi釋放至正極或負極活性^ 42·根據中請專利範圍第3 8項之電池板,其中至少 ^質填料可操作以將Na釋放至正極或負極活性;才: •根據申請專利範圍第 、 …一 /「以,池板,升τ至少一部 ;矽質填料可操作以將C〇釋放至正極或負極活性“ 部份 材料 部份 44·根據申請專利範圍第3 8項之電池板,其中至少— •^砂質填料可操作以將Pt釋放至正極或負極活性 45.根據中請專利範圍第3 8項之電池板,其中至少—<矽質填料可操作以將Sn釋放至正極或負極活性材料 中。 46·根據申請專利範圍第27項之電化學電池,其中該電池 板盤繞形成螺旋捲繞管。 47·根據申請專利範圍第27項之電化學電池,其包含多個 間隔平行板。 仇根據申請專利範圍第i 2項之製造電池糊狀物之方法, 其匕括在元成其混合後自糊狀物去除水之額外步驟。 49· 一種電化電池用之片或網,其可組成用於電池糊狀物 之添加物,而且均勻地分散於交錯纖維塊中,用於電 池糊狀物之第二添加物,交錯纖維與第二添加物以特 足面積之片或網組成特定量之電池糊狀物中所需之交 錯纖維之量與電池糊狀物添加物之量之比例存在。 5〇·根據申請專利範圍第4 9項之片或網,其中片或網由交 錯玻璃微纖維或玻璃奈微纖維之塊組成。 51.根據申請專利範圍第4 9項之片或網,其中多種電池添 加物均勻地分散於交錯纖維之片或網中,及添加物以 特定面積之片或網組成特定量之電池糊狀物中所需之 交錯纖維之量與電池糊狀物添加物之量之比例存在。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
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