[发明专利]铅酸蓄电池电极制造

说明书

一种在制造铅酸蓄电池或电池的电极过程中将活性糊料浸渍到纤维材料中的方法，包含将纤维材料移动通过另外含有Pb类糊料的限制涂糊料区域，同时振动并维持在所述糊料上的压力，以将所述糊料连续浸渍到所述纤维材料中。还公开一种糊料浸渍机器，具有纤维材料进料系统，并且其可沿所述纤维材料使用凸耳以将所述纤维材料牵拉通过糊料施用台。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池电极制造，包括用于给用于制造或构造铅酸蓄电池(具体地但非排它地用于混合动力车辆的汽车蓄电池)的纤维电极涂糊料的改进方法和设备。

背景技术

可导电(如碳纤维材料)或不导电的纤维材料可用于铅酸蓄电池的电极。我们的国际专利申请公开WO2011/078707和WO2013/133724公开包含作为集电器的具有低纤维间间距和改进的蓄电池性能的导电纤维材料(如碳纤维材料)的Pb-酸蓄电池。

在电极制造期间，碳纤维材料可能难以涂上糊料。糊料不可充分渗透通过材料，导致差的蓄电池性能。

另外，需要用于高量制造包含纤维电极(不论导电或不导电)的铅酸蓄电池的技术。

美国专利5,160,659公开用于将活性材料糊料插入到电极主体中的振动-下渗方法。

我们的国际专利申请公开WO2014/046556公开用于通过将导电凸耳材料压力浸渍到纤维材料中形成与微米级导电纤维材料电极元件电连接的方法，并且提供用于电极元件的外部连接的凸耳。

在约10毫米/秒)或更大的生产速度下连续(或半连续)将活性糊料浸渍到纤维间间距约100微米或更小的电极纤维材料中可是成问题的。在糊料具有相对高屈服应力的情况下特别如此，必须克服所述屈服应力以将糊料浸渍到纤维材料中。

发明内容

本发明的至少一些实施例的目的为提供用于制造包含纤维电极的Pb-酸蓄电池(具体地但不一定排它地用于混合动力车辆的Pb-酸蓄电池)的改进或至少替代方案。

电极涂糊料方法

广义上讲，在一个方面，本发明可包含在制造铅酸蓄电池或电池的电极中用于将活性糊料浸渍到纤维材料中的方法，所述方法包含将纤维间间距为至多100微米的纤维材料移动通过糊料施用台的限制涂糊料区域或反之亦然，另外在限制涂糊料区域中含有Pb类粒子糊料，同时振动在限制涂糊料区域中的糊料并且维持在振动的糊料上的压力以将糊料连续浸渍通过移动的纤维材料的主表面并且进入和通过纤维材料。

广义上讲，在另一个方面，本发明可包含在制造铅酸蓄电池或电池的电极中用于将活性糊料浸渍到纤维材料中的方法，所述方法包含将固体体积分数大于1％的纤维材料移动通过糊料施用台的限制涂糊料区域或反之亦然，另外在限制涂糊料区域中含有Pb类粒子糊料，同时振动在限制涂糊料区域中的糊料并且维持在振动的糊料上的压力以将糊料连续浸渍通过移动的纤维材料的主表面并且进入和通过纤维材料。

在一些实施例中，方法包含将糊料连续供应到糊料施用台的限制涂糊料区域，并且通过糊料供应器对振动的糊料施加压力。

在一些实施例中，固体体积分数可大于2％或大于3％或大于4％或大于5％。

在一些实施例中，方法包含具有在纤维材料和糊料施用台之间的相对移动的方向(加工方向)上的长度和在相对移动的方向上减小的跨相对移动的方向的横截面面积的糊料施用台的限制涂糊料区域。限制涂糊料区域可具有在加工方向上的长度、跨加工方向的宽度和在加工方向上减小的垂直于纤维材料的平面的高度。限制涂糊料区域可具有跨加工方向的入口和跨加工方向的较小狭槽形出口。

在一些实施例中，纤维材料的厚度为至少0.5mm，并且其包括以至少0.01米/秒的速度将纤维材料移动经过糊料施用台。

在一些实施例中，糊料的屈服应力在约5到约500Pa的范围内并且塑性粘度在约0.1到约5Pa s的范围内。