本發(fā)明涉及鉛酸電池或電池單元、用于鉛酸電池或電池單元的電極和雙極板,以及制造鉛酸電池或電池單元的方法。
背景技術(shù):
1、預(yù)期發(fā)電的脫碳會擴(kuò)大電池的市場。電池解決方案的競爭力中的一個重要因素是放電電力的成本,其被稱為平準(zhǔn)化儲能成本(lcos)。電池的lcos實(shí)質(zhì)上是與電池(例如,電池、控制設(shè)備、電力轉(zhuǎn)換設(shè)備、外殼、電纜等)的安裝和操作相關(guān)聯(lián)的所有成本的凈現(xiàn)值(npv)除以從電池放電的壽命能量(kwh)。
2、鉛酸電池(lab)與其它存儲技術(shù)(例如鋰離子電池)相比具有許多優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樗鼈兪强稍傺h(huán)的,通常是安全的并且基本上是低成本的電池來生產(chǎn)。然而,由于在電池的壽命期間較低的能量吞吐量,鉛酸電池具有比鋰離子電池更高的(并且因此較不吸引人的)lcos度量。典型的吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池在達(dá)到其壽命終點(diǎn)之前可實(shí)現(xiàn)200-500容量周轉(zhuǎn),而鋰離子可實(shí)現(xiàn)比方說2,000容量周轉(zhuǎn)。當(dāng)電池不再能夠滿足應(yīng)用的設(shè)計(jì)要求時,電池通常被認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到其壽命的終點(diǎn)。對于能量存儲系統(tǒng)(ess)應(yīng)用,鉛酸電池的電池壽命終止通常表示為當(dāng)放電容量是其初始容量的某一部分(例如,50%)時已經(jīng)達(dá)到。
3、ess電池通常是閥調(diào)節(jié)鉛酸(vrla)電池。在vrla電池中,電解質(zhì)被固定(與富液電池相反)以減少電解質(zhì)分層,電解質(zhì)分層會使電池的壽命退化并降低電池壽命。有兩種類型的固定電解質(zhì)vlra:agm電池和凝膠電池。
4、agm電池包括設(shè)置在正極和負(fù)極之間的作為隔膜的吸收性玻璃氈。玻璃氈包括不同尺寸的玻璃纖維的網(wǎng)絡(luò),典型地長度為約1至約4mm,直徑為約0.5至約3μm,典型地直徑小于約1μm。不同纖維尺寸的混合物是為了平衡電解質(zhì)夾帶、織物可壓縮性和不可壓縮性,以及填充能力的競爭要求。由于電解質(zhì)和纖維之間的高表面張力,纖維夾帶電解質(zhì),從而固定電解質(zhì)。電池制造商將隔膜飽和水平作為目標(biāo),隔膜飽和水平是高的,但不是完全飽和的,這為在正極處產(chǎn)生的o2氣體提供了氣體通道以擴(kuò)散穿過隔膜并在負(fù)極處重新結(jié)合成水。這減少了電池的水損失,增加了電池的周轉(zhuǎn)容量。
5、凝膠電池包括膠凝劑,例如sio2納米粉末,其形成固定電解質(zhì)的凝膠,有助于防止例如分層或電解質(zhì)溢出(如果電池在其側(cè)面是傾斜的),并且用作隔膜。在凝膠中形成的非常細(xì)的裂紋為o2擴(kuò)散提供了氣體通道。凝膠電池通常實(shí)現(xiàn)比agm電池顯著更高的周轉(zhuǎn)容量。盡管agm電池可實(shí)現(xiàn)200-500?100%的放電深度(dod)循環(huán),但凝膠電池可實(shí)現(xiàn)1,500次循環(huán)。然而,凝膠電池存在一些缺點(diǎn)。一個是,凝膠隔膜的高內(nèi)阻意味著凝膠電池僅適用于某些利基應(yīng)用。
6、vrla電池的一種重要的故障模式是一種被稱為“干燥”的現(xiàn)象。當(dāng)隔膜的飽和水平降低時,發(fā)生干燥。這是由于在進(jìn)料-水解期間發(fā)生的不可避免的副反應(yīng)而發(fā)生的。雖然在水解期間形成的o2通常在負(fù)極處重新結(jié)合,但所產(chǎn)生的任何h2連同化學(xué)計(jì)量量的o2一起從電池中損失(由于非常低的h2到水的轉(zhuǎn)化率),這意味著水從電池中緩慢損失。
7、需要具有增加的容量周轉(zhuǎn)和/或減少的水損失的鉛酸電池。本發(fā)明的一個目的是以某種方式來滿足這種需要;和/或至少向公眾提供有用的選擇。
8、在已經(jīng)參考專利說明書、其他外部文獻(xiàn)或其他信息源的本說明書中,這通常是為了提供用于討論本發(fā)明的特征的上下文。除非另外明確說明,否則對此類外部文獻(xiàn)的引用不應(yīng)被解釋為承認(rèn)此類文獻(xiàn)或此類信息源在任何權(quán)利范圍內(nèi)是現(xiàn)有技術(shù)或形成本領(lǐng)域公知常識的一部分。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、在一個方面,本發(fā)明廣泛地在于鉛酸電池或電池單元,其中所述電池或電池單元是非凝膠鉛酸電池或電池單元或吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
2、正極,其包括正極活性材料(pam);
3、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
4、隔膜,其能夠固定設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間的電解質(zhì),
5、所述正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,
6、其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%。
7、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于鉛酸電池或電池單元,其中所述電池或電池單元是非凝膠鉛酸電池或電池單元或吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
8、正極,其包括正極活性材料(pam);
9、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
10、隔膜,其能夠固定設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間的電解質(zhì),
11、所述正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,
12、其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.020ml/g的孔直徑大于20μm的孔的體積。
13、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于鉛酸電池或電池單元,其中所述電池或電池單元是非凝膠鉛酸電池或電池單元或吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
14、正極,其包括正極活性材料(pam);
15、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
16、隔膜,其能夠固定設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間的電解質(zhì),
17、所述正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,
18、其中正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
19、(a)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%;
20、(b)孔直徑大于15μm的孔的體積與總孔體積的比為至少25%、30%、35%、40%、45%、50%或55%;
21、(c)孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%、30%、40%或45%;
22、(d)孔直徑大于25μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%或30%;
23、(e)孔直徑大于30μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%、20%或25%;
24、(f)孔直徑大于35μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%或20%;或
25、(g)(a)至(f)中的兩種或更多種的任何組合。
26、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于鉛酸電池或電池單元,其中所述電池或電池單元是非凝膠鉛酸電池或電池單元或吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
27、正極,其包括正極活性材料(pam);
28、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
29、隔膜,其能夠固定設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間的電解質(zhì),
30、所述正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,
31、其中正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
32、(a)孔直徑大于10μm的孔的體積為至少0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095、0.100、0.110或0.120ml/g;
33、(b)孔直徑大于15μm的孔的體積為至少0.035、0.040、0.050、0.060、0.070、0.080、0.090或0.095ml/g;
34、(c)孔直徑大于20μm的孔的體積為至少0.020、0.025、0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095或0.100ml/g;
35、(d)孔直徑大于25μm的孔的體積為至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040或0.050ml/g;
36、(e)孔直徑大于30μm的孔的體積為至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040ml/g;
37、(f)孔直徑大于35μm的孔的體積為至少0.010、0.015、0.020、0.025或0.030ml/g;或
38、(g)(a)至(f)中的兩種或更多種的任何組合。
39、在上述方面的一些實(shí)施方案中,電池或電池單元是非凝膠鉛酸電池或電池單元。在上述方面的一些實(shí)施方案中,電池或電池單元是吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元。
40、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種非凝膠鉛酸電池或電池單元,其包括:
41、正極,其包括正極活性材料(pam);
42、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
43、隔膜,其能夠固定設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間的電解質(zhì),
44、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
45、其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%。
46、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種非凝膠鉛酸電池或電池單元,其包括:
47、正極,其包括正極活性材料(pam);
48、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
49、隔膜,其能夠固定設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間的電解質(zhì),
50、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
51、其中正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
52、(a)孔直徑大于2μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
53、(b)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%;
54、(c)孔直徑大于4μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%;
55、(d)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%;
56、(e)孔直徑大于6μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%;
57、(f)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%;
58、(g)孔直徑大于8μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%;
59、(h)孔直徑大于9μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%;
60、(i)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%;或
61、(j)(a)至(i)中的兩種或更多種的任何組合。
62、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種非凝膠鉛酸電池或電池單元,其包括:
63、正極,其包括正極活性材料(pam);
64、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
65、隔膜,其能夠固定設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間的電解質(zhì),
66、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
67、其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于設(shè)置在所述電極之間的所述隔膜的眾數(shù)孔直徑的孔的體積與總孔體積的比為至少80%。
68、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
69、正極,其包括正極活性材料(pam);
70、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
71、隔膜,其能夠固定設(shè)置在正極和負(fù)極之間的電解質(zhì),所述隔膜包括吸收性玻璃纖維氈、基本上由吸收性玻璃纖維氈組成,或由吸收性玻璃纖維氈組成,
72、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
73、其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%。
74、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
75、正極,其包括正極活性材料(pam);
76、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
77、隔膜,其能夠固定設(shè)置在正極和負(fù)極之間的電解質(zhì),所述隔膜包括吸收性玻璃纖維氈、基本上由吸收性玻璃纖維氈組成,或由吸收性玻璃纖維氈組成,
78、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
79、其中正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
80、(a)孔直徑大于2μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
81、(b)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%;
82、(c)孔直徑大于4μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%;
83、(d)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%;
84、(e)孔直徑大于6μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%;
85、(f)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%;
86、(g)孔直徑大于8μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%;
87、(h)孔直徑大于9μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%;
88、(i)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%;或
89、(j)(a)至(i)中的兩種或更多種的任何組合。
90、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
91、正極,其包括正極活性材料(pam);
92、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
93、隔膜,其能夠固定設(shè)置在正極和負(fù)極之間的電解質(zhì),所述隔膜包括吸收性玻璃纖維氈、基本上由吸收性玻璃纖維氈組成,或由吸收性玻璃纖維氈組成,
94、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
95、其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于設(shè)置在所述電極之間的所述隔膜的眾數(shù)孔直徑的孔的體積與總孔體積的比為至少80%。
96、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
97、正極,其包括正極活性材料(pam);
98、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
99、隔膜,其設(shè)置在所述正極和負(fù)極之間,所述隔膜包括吸收性玻璃纖維氈、基本上由吸收性玻璃纖維氈組成,或由吸收性玻璃纖維氈組成,
100、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
101、其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%。
102、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
103、正極,其包括正極活性材料(pam);
104、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
105、隔膜,其設(shè)置在所述正極和負(fù)極之間,所述隔膜包括吸收性玻璃纖維氈、基本上由吸收性玻璃纖維氈組成,或由吸收性玻璃纖維氈組成,
106、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
107、其中正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
108、(a)孔直徑大于2μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%或90%;
109、(b)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
110、(c)孔直徑大于4μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;
111、(d)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;
112、(e)孔直徑大于6μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%;
113、(f)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%;
114、(g)孔直徑大于8μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%、70%或75%;
115、(h)孔直徑大于9μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%、70%或75%;
116、(i)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%;或
117、(j)(a)至(i)中的兩種或更多種的任何組合。
118、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種吸收性玻璃氈(agm)鉛酸電池或電池單元,其包括:
119、正極,其包括正極活性材料(pam);
120、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam);以及
121、隔膜,其設(shè)置在所述正極和負(fù)極之間,所述隔膜包括吸收性玻璃纖維氈、基本上由吸收性玻璃纖維氈組成,或由吸收性玻璃纖維氈組成,
122、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
123、其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于設(shè)置在所述電極之間的所述隔膜的眾數(shù)孔直徑的孔的體積與總孔體積的比為至少80%。
124、以下實(shí)施方案和優(yōu)選方案可以單獨(dú)地或以任何兩個或更多個的任何組合與以上方面中的任一個相關(guān)。
125、在各種實(shí)施方案中,如果尚未陳述或以其它方式陳述,那么電池或電池單元是vrla電池或電池單元。
126、在各種實(shí)施方案中,如果尚未說明或另外說明,則電池或電池單元是吸收性玻璃氈(agm)電池,其中隔膜包括吸收性玻璃纖維氈、基本上由吸收性玻璃纖維氈組成,或由吸收性玻璃纖維氈組成。
127、在各種實(shí)施方案中,電池是雙極鉛酸電池。
128、在各種實(shí)施方案中,電池是雙極鉛酸電池,其包括:
129、一個或多個雙極板,每個雙極板包括
130、導(dǎo)電基板,
131、正極,其包括正極活性材料(pam),以及
132、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam),
133、其中所述正極位于所述導(dǎo)電基板的第一表面上,并且所述負(fù)極位于所述導(dǎo)電基板的與所述第一表面相對的第二表面上;
134、正極端,其包括任選地包括正極活性材料(pam)的正極;
135、負(fù)極端,其包括任選地包括負(fù)極活性材料(nam)的負(fù)極;以及
136、隔膜,其設(shè)置在每個負(fù)極和正極之間;
137、正極和負(fù)極各自具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,并且所述隔膜各自具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,
138、其中該電池包括至少一個電池單元,其中該正極和/或負(fù)極的孔直徑分布是如以上方面中的任一個中所定義的。
139、在各種實(shí)施方案中,雙極鉛酸電池包括至少一個電池單元,其中如以上方面中的任一個中所定義的孔直徑分布是雙極板的正極和/或雙極板的負(fù)極的孔直徑分布。
140、在各種實(shí)施方案中,雙極電池包括兩個或更多個雙極板。在各種實(shí)施方案中,雙極電池包括雙極板的堆疊。
141、在各種實(shí)施方案中,如果尚未說明或另外說明,則隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,其中正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括大于隔膜的眾數(shù)孔直徑的孔體積與總孔體積的比為至少80%或85%。
142、在各種實(shí)施方案中,隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,其中正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括大于隔膜的眾數(shù)孔直徑的孔的體積與總孔體積的比為至少85%。
143、在各種實(shí)施方案中,隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,其中隔膜具有小于或等于約20μm、18μm、16μm、15μm、14μm、13μm、12μm、11μm或10μm的眾數(shù)孔直徑。在某些實(shí)施方案中,隔膜具有小于或等于約10μm,例如小于或等于9μm、8μm、7μm、6μm或5μm的眾數(shù)孔直徑。在某些實(shí)施方案中,隔膜具有小于或等于約5μm,例如小于或等于4μm、3μm、2μm或1μm的眾數(shù)孔直徑。
144、在各種實(shí)施方案中,隔膜具有通過毛細(xì)管流動孔隙測定法測量的孔直徑分布,其中隔膜具有約1至20μm、1至18μm、1至16μm、1至15μm、1至14μm、1至13μm、1至12μm、1至11μm、1至10μm、1至9μm、1至8μm、1至7μm、1至6μm、1至5μm、2至20μm、2至18μm、2至16μm、2至15μm、2至14μm、2至13μm、2至12μm、2至11μm、2至10μm、2至9μm、2至8μm、2至7μm、2至6μm、2至5μm、3至20μm、3至18μm、3至16μm、3至15μm、3至14μm、3至13μm、3至12μm、3至11μm、3至10μm、3至9μm、3至8μm、3至7μm、3至6μm、3至5μm、4至20μm、4至18μm、4至16μm、4至15μm、4至14μm、4至13μm、4至12μm、4至11μm、4至10μm.4至9μm、4至8μm、4至7μm、4至6μm、4至5μm、5至20μm、5至18μm、5至16μm、5至15μm、5至14μm、5至13μm、5至12μm、5至11μm、5至10μm.5至9μm、5至8μm、5至7μm或5至6μm的眾數(shù)孔直徑。在某些實(shí)施方案中,隔膜具有約1至10μm,例如2至10μm或4至6μm的眾數(shù)孔直徑。
145、在各種實(shí)施方案中,正極和/或負(fù)極由漿料形成,所述漿料在浸漬時具有約1.5至5.5g/cm3的密度。在各種實(shí)施方案中,正極和/或負(fù)極由漿料形成,所述漿料在浸漬時具有約1.5至5g/cm3的密度。
146、在各種實(shí)施方案中,至少負(fù)極包括所述孔直徑分布。
147、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種用于鉛酸電池或電池單元的電極,包括活性材料并且具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,其中所述孔直徑分布包括孔直徑大于20μm的孔的體積與至少15%總孔體積的比。
148、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于一種用于鉛酸電池或電池單元的電極,包括活性材料并且具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,其中所述正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.020ml/g的孔直徑大于20μm的孔的體積。
149、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于一種用于鉛酸電池或電池單元的電極,包括活性材料并且具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,其中所述孔直徑分布包括:
150、(a)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%;
151、(b)孔直徑大于15μm的孔的體積與總孔體積的比為至少25%、30%、35%、40%、45%、50%或55%;
152、(c)孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%、30%、40%或45%;
153、(d)孔直徑大于25μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%或30%;
154、(e)孔直徑大于30μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%、20%或25%;
155、(f)孔直徑大于35μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%或20%;或
156、(g)(a)至(f)中的兩種或更多種的任何組合。
157、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于一種用于鉛酸電池或電池單元的電極,包括活性材料并且具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,其中所述孔直徑分布包括:
158、(a)孔直徑大于10μm的孔的體積為至少0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095、0.100、0.110或0.120ml/g;
159、(b)孔直徑大于15μm的孔的體積為至少0.035、0.040、0.050、0.060、0.070、0.080、0.090或0.095ml/g;
160、(c)孔直徑大于20μm的孔的體積為至少0.020、0.025、0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095或0.100ml/g;
161、(d)孔直徑大于25μm的孔的體積為至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040或0.050ml/g;
162、(e)孔直徑大于30μm的孔的體積為至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040ml/g;
163、(f)孔直徑大于35μm的孔的體積為至少0.010、0.015、0.020、0.025或0.030ml/g;或
164、(g)(a)至(f)中的兩種或更多種的任何組合。
165、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于一種用于鉛酸電池或電池單元的電極,包括活性材料并且具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,其中所述孔直徑分布包括孔直徑大于10μm的孔的體積與至少50%總孔體積的比。
166、在各種實(shí)施方案中,電極是負(fù)極。
167、在各種實(shí)施方案中,電極由在浸漬時密度為約1.5至5.5g/cm3的漿料形成。在各種實(shí)施方案中,電極由在浸漬時密度為約1.5至5g/cm3的漿料形成。
168、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于一種用于鉛酸電池或電池單元的電極,包括活性材料并且具有通過水銀孔隙率法測量的孔直徑分布,其中所述孔直徑分布包括:
169、(a)孔直徑大于2μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
170、(b)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%;
171、(c)孔直徑大于4μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%;
172、(d)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%;
173、(e)孔直徑大于6μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%;
174、(f)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%;
175、(g)孔直徑大于8μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%;
176、(h)孔直徑大于9μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%;
177、(i)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%;或
178、(j)(a)至(i)中的兩種或更多種的任何組合。
179、在各種實(shí)施方案中,電極是負(fù)極。
180、在各種實(shí)施方案中,電極由在浸漬時密度為約1.5至5.5g/cm3的漿料形成。在各種實(shí)施方案中,電極由在浸漬時密度為約1.5至5g/cm3的漿料形成。
181、以下實(shí)施方案和優(yōu)選方案可以單獨(dú)地或以任何兩個或更多個的任何組合與以上方面中的任一個相關(guān)。
182、在各種實(shí)施方案中,孔直徑分布包括:
183、(a)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%;
184、(b)孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%、30%、40%或45%;并且
185、(c)孔直徑大于30μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%、20%或25%;
186、在各種實(shí)施方案中,孔直徑分布包括:
187、(a)孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%、30%、40%或45%;并且
188、(b)孔直徑大于30μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%、20%或25%;
189、在各種實(shí)施方案中,孔直徑分布包括:
190、(a)孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%、30%、40%或45%;
191、(b)孔直徑大于25μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%或30%;并且
192、(c)孔直徑大于30μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%、20%或25%;
193、在各種實(shí)施方案中,孔直徑分布包括:
194、(a)孔直徑大于10μm的孔的體積為至少0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095、0.100、0.110或0.120ml/g;
195、(b)孔直徑大于20μm的孔的體積為至少0.020、0.025、0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095或0.100ml/g;并且
196、(c)孔直徑大于30μm的孔的體積為至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040ml/g。
197、在各種實(shí)施方案中,孔直徑分布包括:
198、(a)孔直徑大于20μm的孔的體積為至少0.020、0.025、0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095或0.100ml/g;并且
199、(b)孔直徑大于30μm的孔的體積為至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040ml/g。
200、在各種實(shí)施方案中,孔直徑分布包括:
201、(a)孔直徑大于20μm的孔的體積為至少0.020、0.025、0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095或0.100ml/g;
202、(b)孔直徑大于25μm的孔的體積為至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040或0.050ml/g;并且
203、(c)孔直徑大于30μm的孔的體積為至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040ml/g。
204、在各種實(shí)施方案中,如果尚未說明或另外說明,則電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%、30%、40%或45%。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少20%、25%、30%、40%或45%。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于20μm的孔的體積與總孔體積的比為至少30%、40%或45%。
205、在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.020、0.025、0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095或0.100ml/g的孔直徑大于20μm的孔的體積。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.030、0.035、0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095或0.100ml/g的孔直徑大于20μm的孔的體積。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.040、0.045、0.050、0.055、0.060、0.065、0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095或0.100ml/g的孔直徑大于20μm的孔的體積。
206、在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少約0.135、0.140、0.145、0.150、0.155、0.160、0.165、0.170、0.175、0.180、0.185、0.190、0.195或0.200ml/g的總孔體積。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少約0.150、0.155、0.160、0.165、0.170、0.175、0.180、0.185、0.190、0.195或0.200ml/g的總孔體積。
207、在各種實(shí)施方案中,具有所述孔直徑分布的電極或正極和/或負(fù)極由具有不大于85%或不大于84%的含鉛氧化物含量的漿料形成。
208、在各種實(shí)施方案中,如果尚未說明或另外說明,則本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少25%,例如至少50%、55%、60%、65%或70%。
209、在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095、0.100、0.110或0.120ml/g的孔直徑大于10μm的孔的體積。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.070、0.075、0.080、0.085、0.090、0.095、0.100、0.110或0.120ml/g的孔直徑大于10μm的孔的體積。
210、在各種實(shí)施方案中,電極或電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于15μm的孔的體積與總孔體積的比為至少25%、30%、35%、40%、45%、50%或55%。在各種實(shí)施方案中,電極或電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于15μm的孔的體積與總孔體積的比為至少45%、50%或55%。
211、在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.035、0.040、0.050、0.060、0.070、0.080、0.090或0.095ml/g的孔直徑大于15μm的孔的體積。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.070、0.080、0.090或0.095ml/g的孔直徑大于15μm的孔的體積。
212、在各種實(shí)施方案中,電極或電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于25μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%、25%或30%。在各種實(shí)施方案中,電極或電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于25μm的孔的體積與總孔體積的比為至少20%、25%或30%。
213、在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040或0.050ml/g的孔直徑大于25μm的孔的體積。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.025、0.030、0.035、0.040或0.050ml/g的孔直徑大于25μm的孔的體積。
214、在各種實(shí)施方案中,電極或電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于30μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%、20%或25%。在各種實(shí)施方案中,電極或電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于30μm的孔的體積與總孔體積的比為至少15%、20%或25%。
215、在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.015、0.020、0.025、0.030、0.035、0.040ml/g的孔直徑大于30μm的孔的體積。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.020、0.025、0.030、0.035、0.040ml/g的孔直徑大于30μm的孔的體積。
216、在各種實(shí)施方案中,電極或電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于35μm的孔的體積與總孔體積的比為至少10%、15%或20%。
217、在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.010、0.015、0.020、0.025或0.030ml/g的孔直徑大于35μm的孔的體積。在各種實(shí)施方案中,電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括至少0.015、0.020、0.025或0.030ml/g的孔直徑大于35μm的孔的體積。
218、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%:以及任選地
219、(a)孔直徑大于2μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%或90%;
220、(b)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
221、(c)孔直徑大于4μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;
222、(d)孔直徑大于6μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%;
223、(e)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%;
224、(f)孔直徑大于8μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%、70%或75%;
225、(g)孔直徑大于9μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%、70%或75%;
226、(h)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%;或
227、(i)(a)至(h)中的兩種或更多種的任何組合。
228、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%;以及
229、(a)孔直徑大于2μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%或90%;
230、(b)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
231、(c)孔直徑大于4μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;
232、(d)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;
233、(e)孔直徑大于6μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%;
234、(f)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%;
235、(g)孔直徑大于8μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%、70%或75%;
236、(h)孔直徑大于9μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%、70%或75%;或
237、(i)(a)至(h)中的兩種或更多種的任何組合。
238、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%或70%。在各種實(shí)施方案中,電極或電極或正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%或70%。
239、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于1μm的孔的體積與總孔體積的比為至少95%。
240、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于2μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%或90%。
241、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%。
242、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于4μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%。
243、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%。
244、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于6μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%。
245、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%。
246、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于8μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%、70%或75%。
247、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括孔直徑大于9μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%、70%或75%。
248、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
249、(a)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
250、(b)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;
251、(c)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%;以及
252、(d)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%。
253、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
254、(a)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
255、(b)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
256、(c)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%或80%;以及
257、(d)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%或70%。
258、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
259、(a)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;以及
260、(b)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%。
261、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
262、(a)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;以及
263、(b)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%或70%;
264、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
265、(a)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;以及
266、(b)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少60%、65%或70%。
267、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
268、(a)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;以及
269、(b)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%或70%。
270、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:(a)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;以及
271、(b)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%。
272、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:(a)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;以及
273、(b)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%或70%;
274、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:(a)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;以及
275、(b)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少60%、65%或70%。
276、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:(a)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
277、(b)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;
278、(c)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少70%、75%或80%;以及
279、(d)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%。
280、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:(a)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
281、(b)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
282、(c)孔直徑大于7μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%或80%;以及
283、(d)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%或70%。
284、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:(a)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
285、(b)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少75%、80%或85%;
286、(c)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少50%、55%、60%、65%或70%。
287、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:(a)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
288、(b)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少80%或85%;
289、(c)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少55%、60%、65%或70%;
290、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:(a)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
291、(b)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
292、(c)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少60%、65%或70%。
293、在各種實(shí)施方案中,本發(fā)明的電極或本發(fā)明的電池或電池單元的正極和/或負(fù)極的孔直徑分布包括:
294、(a)孔直徑大于3μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
295、(b)孔直徑大于5μm的孔的體積與總孔體積的比為至少85%;
296、(c)孔直徑大于10μm的孔的體積與總孔體積的比為至少65%或70%。
297、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于一種用于雙極鉛酸電池的雙極板,其包括:
298、導(dǎo)電基板,
299、正極,其包括正極活性材料(pam),以及
300、負(fù)極,其包括負(fù)極活性材料(nam),
301、其中所述正極位于所述導(dǎo)電基板的第一表面上,并且所述負(fù)極位于所述導(dǎo)電基板的與所述第一表面相對的第二表面上;以及
302、其中正極和/或負(fù)極是本發(fā)明的電極。
303、以下實(shí)施方案和優(yōu)選方案可以單獨(dú)地或以任何兩個或更多個的任何組合與以上方面中的任一個相關(guān)。
304、在各種實(shí)施方案中,正極和/或負(fù)極包括其中設(shè)置有活性材料的電極框架。
305、在各種實(shí)施方案中,電極框架包括纖維材料。
306、在各種實(shí)施方案中,纖維材料具有小于約250μm的平均纖維間間距。
307、在各種實(shí)施方案中,纖維材料具有約0.05g/cm3至0.2g/cm3、0.07g/cm3至0.17g/cm3,或0.08g/cm3至0.15g/cm3的堆積密度。
308、在另一個方面,本發(fā)明廣泛地在于制造本發(fā)明的鉛酸電池或電池單元的方法,所述方法包括:
309、提供包括正極活性材料氧化物(pam氧化物)漿料的正極,包括負(fù)極活性材料氧化物(nam氧化物)漿料的負(fù)極,和能夠固定電解質(zhì)的隔膜;
310、由正極、負(fù)極和隔膜組裝電池或電池單元;
311、添加電解質(zhì);以及
312、使所述電池或電池單元經(jīng)受初始電池單元或電池充電以形成電池單元。
313、在各種實(shí)施方案中,提供至少一個正極和/或至少一個負(fù)極包括將正極活性材料氧化物(pam氧化物)漿料或負(fù)極活性材料氧化物(nam氧化物)漿料施加到電極框架上。
314、在各種實(shí)施方案中,在限定的涂漿區(qū)內(nèi)將漿料施加到電極框架上。
315、在各種實(shí)施方案中,浸漬時的漿料具有約1.5至5.5g/cm3的密度。在各種實(shí)施方案中,浸漬時的漿料具有約1.5至5g/cm3的密度。
316、在另一方面,本發(fā)明廣泛地在于制造本發(fā)明的電極的方法,該方法包括將正極活性材料氧化物(pam氧化物)漿料或負(fù)極活性材料氧化物(nam氧化物)漿料施加到電極框架。
317、在各種實(shí)施方案中,在限定的涂漿區(qū)內(nèi)將漿料施加到電極框架上。
318、在各種實(shí)施方案中,浸漬時的漿料具有約1.5至5.5g/cm3的密度。在各種實(shí)施方案中,浸漬時的漿料具有約1.5至5g/cm3的密度。
319、在另一方面,本發(fā)明主要在于制造本發(fā)明的雙極板的方法,該方法包括在導(dǎo)電基板的第一表面上提供本發(fā)明的電極,并在與第一表面相對的導(dǎo)電基板的第二表面上提供相反極性的電極。
320、定義
321、術(shù)語“包括”是指“至少部分地由…組成”。當(dāng)解釋本說明書中包含術(shù)語“包括”的每個表述時,還可以存在不同于該術(shù)語或由該術(shù)語開頭的那些特征。相關(guān)術(shù)語例如“包括(comprise)”和“包括(comprises)”將以相同的方式解釋。
322、術(shù)語“非凝膠鉛酸電池或電池單元”和類似術(shù)語如“非凝膠鉛酸電池”是指包括未固定在凝膠中的電解質(zhì)的鉛酸電池或電池單元。在一些實(shí)施方案中,非凝膠鉛酸電池或電池單元不包括膠凝劑。在其它實(shí)施方案中,非凝膠鉛酸電池或電池單元在電解質(zhì)中包括其量不足以產(chǎn)生能夠固定電解質(zhì)的凝膠的膠凝劑。在一些實(shí)施方案中,非凝膠鉛酸電池或電池單元包括固定在凝膠中的電解質(zhì)的一部分和未固定在凝膠中的電解質(zhì)的一部分。例如,在一些實(shí)施方案中,非凝膠鉛酸電池或電池單元包括凝膠化的頂部覆蓋層。在這樣的實(shí)施方案中,優(yōu)選地,電池或電池單元的大部分電解質(zhì)(例如至少50%、60%、70%、80%、90%、95%或100%)不固定在凝膠中。
323、除非另外指明,否則單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)指代。
324、如本文所用,術(shù)語“和/或”意指“和”或“或”,或兩者。
325、如本文所用,名詞后面的“(s)”意指該名詞的復(fù)數(shù)和/或單數(shù)形式。
326、除非另外指明,否則所有百分比、份數(shù)、比等均按重量計(jì)。
327、除非另外指明,否則如本文所用的術(shù)語“負(fù)極活性材料”(或“nam”)是指處于形成的且完全充電(100%soc)狀態(tài)的負(fù)極內(nèi)和/或負(fù)極上的非柵格鉛活性材料。
328、除非另外指明,否則如本文所用,術(shù)語“正極活性材料”(或“pam”)是指在正極內(nèi)和/或上處于形成和完全充電(100%soc)狀態(tài)的二氧化鉛活性材料。
329、除非另外指明,本文所用的術(shù)語“負(fù)極活性材料氧化物”(或“nam氧化物”)是指由其形成負(fù)極活性材料的干燥的含鉛氧化物漿料。在nam的形成過程中,nam氧化物的含鉛氧化物中的pbo被轉(zhuǎn)化為pb。
330、除非另外指明,否則如本文所用,術(shù)語“正極活性材料氧化物”(或“pam氧化物”)是指形成正極活性材料的干燥的含鉛氧化物漿料。在pam的形成過程中,nam氧化物的含鉛氧化物中的pbo被轉(zhuǎn)化成pbo2。
331、除非另外指明,否則如本文所用,術(shù)語“干燥的未成型狀態(tài)”(或“duf”)是指電極中的涂漿材料塊在干燥并且任選地還在任何固化之后達(dá)到約1%或更低的水分含量的狀態(tài)。
332、如在此使用的術(shù)語“完全充電”(以及類似的術(shù)語如“完全充電狀態(tài)”等)是指電池或電池單元或電池或電池單元的電極在100%充電狀態(tài)(soc)下的狀態(tài)。電池或電池單元或者電池或電池單元的電極可以在以對于富液電池為2.667v/電池單元或?qū)τ赼gm電池為2.467v/電池單元的24小時的最小持續(xù)時間充電之后處于完全充電狀態(tài)。
333、本文公開的數(shù)字范圍(例如,1至10)也包括提及該范圍內(nèi)的所有有理數(shù)(例如,1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10)以及該范圍內(nèi)的有理數(shù)任何范圍(例如,2到8、1.5到5.5和3.1到4.7),因此,本文明確公開的所有范圍的所有子范圍特此明確公開。這些僅僅是具體意圖的示例,并且在列舉的最低值和最高值之間的數(shù)值的所有可能的組合被認(rèn)為以類似的方式在本技術(shù)中明確地陳述。
334、本發(fā)明還可以被廣泛地描述為包括在本技術(shù)的說明書中單獨(dú)地或共同地提及或指示的零件、元件和特征,以及所述零件、元件或特征中的任何兩個或更多個的任何或所有組合,并且其中在此提及了具體的整數(shù),這些具體的整數(shù)在本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域中具有已知的等效物,這些已知的等同物被認(rèn)為并入本文,就像單獨(dú)闡述一樣。
335、雖然本發(fā)明廣義地定義如上,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本發(fā)明不限于此,并且本發(fā)明還包括以下描述給出示例的實(shí)施方案。