CN113287224A - 改进的铅酸电池隔板 - Google Patents

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J·凯文·威尔
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Abstract

本文公开的是示例性的实施方式，其涉及改进的隔板，该隔板用于电池，特别是铅酸电池，并且更特别地是增强型富液式铅酸电池，该隔板结合了该改进的隔板的改进的铅酸电池、结合了该改进的隔板和/或电池的***以及与其相关的方法。该改进的隔板可包含可交联的组分和表面活性剂、试剂或添加剂。进一步地，可交联的组分可以至少部分地交联。另外，隔板可以进一步由聚合物和填料组成，并且可以另外与纤维垫配对。

Description

改进的铅酸电池隔板
相关申请
本申请要求2018年7月23日提交的美国临时申请No.62/702,018的优先权和权益。
领域
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的膜或隔板，其用于铅酸电池[比如富液式铅酸电池，特别是增强型富液式铅酸电池(EFB)]以及各种其他铅酸电池(比如凝胶和吸收式玻璃垫(AGM)电池、深循环电池、高尔夫球车电池和/或之类的)。根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的隔板、电池隔板、低失水隔板、抗氧化隔板、NCR隔板、抗栅格翘曲隔板、弹性隔板、酸混合隔板、平衡隔板、EFB隔板、改善电池性能的隔板、显著改善电池性能的隔板、电池、改进的电池、显著改进的电池、电池单元、***、涉及其的方法、使用其的车辆、制造其的方法、其使用和/或它们的组合。此外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其用于通过减少电池电极短路、减少失水、减小电阻、改善循环寿命和/或之类的而提高电池寿命并减少电池故障。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的隔板、电池单元、电池、***、车辆和/或制造和/或使用这种新的隔板、电池单元和/或电池的方法。根据至少特定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的电池隔板，其用于下列电池和/或应用中，比如：平板电池、管式电池、富液式铅酸电池、增强型富液式铅酸电池(EFB)、深循环电池、凝胶电池、吸收式玻璃垫(AGM)电池、阀控铅酸(VRLA)电池、深循环电池和/或在部分充电状态下工作的电池(PSoC)、不间断电源(UPS)电池、逆变器电池、可再生能源存储电池、太阳能或风能存储电池、车辆电池、启动照明点火(SLI)车辆电池、怠速启停(ISS)车辆电池、混合动力电动车辆(HEV)电池、混合动力车辆、电动车辆、具有高冷启动电流(CCA)要求的电池、用于内燃机的电池、船舶电池应用、汽车电池、卡车电池、摩托车电池、全地形车辆电池、叉车电池、高尔夫球车电池、混合动力车辆电池、电动车辆电池、电动人力车电池、电动自行车电池和/或之类的，和/或制造和/或使用这种改进的隔板、电池单元、电池、***和/或之类的改进的方法。另外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其用于提高电池性能和寿命，减少电池故障，减少失水，减轻锑(Sb)中毒，减少酸分层，减缓枝晶形成，改善氧化稳定性，改善、维持和/或降低浮充电流，改善终止充电电流，降低对深循环电池充电和/或完全充电所需的电流和/或电压，降低内阻，提高能量通过量，改善酸扩散，提高铅酸电池内的均匀性和/或提高循环寿命或循环性能。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于改进的隔板，其中该新的隔板包括改善的润湿性、减少的电池中的失水、减少的电池中的锑(Sb)中毒、降低的电阻、性能增强添加剂或涂层、改进的填料、优化的孔隙率、提高的润湿性、增加的酸扩散、负极(负侧)交叉肋和/或之类的。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于隔板，特别是用于富液式铅酸电池的隔板，其能够降低或减少电池失水、减少锑(Sb)中毒、减轻电极极板栅格的翘曲或弯曲或杯突、减少或减轻酸缺乏、减少或减轻酸分层、减少或减缓枝晶生长、减少氧化作用、减少失水、增加润湿性、改善酸扩散、提高均匀性、并且具有减小的电阻、能够增加冷启动电流和/或之类的以及它们的组合。另外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其至少在增强型富液式铅酸电池中用于延长电池寿命、减少电池失水、减少电池的锑(Sb)中毒、减少或减轻电极极板栅格的翘曲或弯曲或杯突、降低或减少酸缺乏、减少或减轻酸分层、减少或减缓枝晶生长、减少氧化作用、降低内阻、增加润湿性、改善酸扩散、改善冷起动电流、提高均匀性和/或之类的以及它们的任意组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于增强型富液式铅酸电池的改进的隔板，其中该隔板包括用于减少电池失水并减少锑(Sb)中毒的改进的配方、改善的抗隔板栅格翘曲、改善的隔板弹性以及它们的组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于增强型富液式铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包括改进的配方，其包含交联组分，性能增强试剂、添加剂、表面活性剂或涂层、提高的抗氧化性、无定形二氧化硅、较高吸油性的二氧化硅、较高硅烷醇基的二氧化硅、OH:Si比为21:100至35:100的二氧化硅、聚烯烃微孔膜[其含有占膜重量40％或更多的颗粒状填料和聚合物(比如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)]、降低的片材厚度、减小的厚度、降低的油含量、增加的润湿性、提高的酸扩散和/或之类的，以及它们的任意组合。
背景
对于至少特定的应用或电池而言，仍然需要改进的隔板，以提供减少的电池故障、改进的电池循环寿命和/或在部分充电状态下改善的性能和/或之类的。更特别地，仍然需要改进的隔板、改进的电池和改进的***，比如那些，其在铅酸电池中具有减少的失水或降低的析氢(H2)、在电池中减少的锑(Sb)中毒、较低的电池浮充电流、在部分充电状态下改善的电池运行、提高的电池寿命、减少的电池故障、采用了改进的隔板的改进的电池、采用了改进的电池(其采用了改进的隔板)的***和/或之类的。
概述
下面在说明书中阐述一种或多种实施方式的细节。根据说明书、附图和/或权利要求书，其他特征、目的和优点将是显而易见的。根据至少选定的实施方式，本公开或发明可以解决以上问题或需求。根据至少特定的实施方式、方面或目标，本公开或发明可以提供改进的隔板，和/或采用了改进的隔板的改进的电池，和/或采用了改进的电池(其采用了克服上述问题的改进的隔板)的改进的***。例如，通过提供具有下列性能的电池：减少的失水、减少的锑中毒、减少的浮充电流、改善的隔板润湿性、减少的酸分层、降低的内阻、提高的隔板润湿性、优化的孔隙率、改善的酸通过隔板的扩散、改善的冷启动电流、提高的均匀性和/或具有改善的循环性能以及它们的任意组合。
在本公开或发明的第一选定实施方式中，电池隔板可设置有多孔膜和性能增强表面活性剂、试剂或添加剂(例如，表面活性剂和/或失水表面活性剂的涂层)。在特定的选定实施方式中，多孔膜或性能增强添加剂中的一者或两者可以具有可交联的组分，其可以至少部分地交联。本发明隔板的一种可替代的实施方式可以设置有聚烯烃，另外的可交联的组分和表面活性剂、试剂或添加剂；该另外的可交联的组分可以至少部分地交联。在其他实施方式中，隔板可设置有纤维垫，其可以具有或可以不具有可以至少部分地交联的可交联的组分。
在特定的方面，可交联的组分可以通过下列至少部分地交联：热交联、辐射交联、化学交联、物理交联、压力交联和/或氧化交联以及它们的任意组合。另外，可交联的组分可通过下列至少部分地交联：暴露于电子束辐射、伽马辐射、紫外线、硫化和/或过氧化氢(H2O2)以及它们的任意组合。此外，可交联的组分可以下列的至少一种至少部分地交联：共价键、离子键，以及它们的组合。
在本发明的另一方面，示例性的可交联的组分可以是下列中的至少一种：天然橡胶、胶乳、合成橡胶、聚合物、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚氯乙烯(PVC)和/或双酚甲醛，以及它们的任意组合。此外，隔板还可以具有下列作为构成材料：聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、木质素、木浆、合成木浆(SWP)、玻璃纤维、合成纤维和/或纤维素纤维，以及它们的任意组合。
示例性的电池隔板可进一步具有颗粒状的填料。示例性的填料可包括：无定形二氧化硅、较高吸油性的二氧化硅、较高硅烷醇基的二氧化硅、具有21:100至35:100的OH与Si之比的二氧化硅，以及它们的组合。
示例性的性能增强添加剂可包括表面活性剂和/或失水(如在铅酸电池中测得的)阻滞剂。示例性的添加剂可以被包含在所述多孔膜内和/或是在隔板的一个和/或两个表面的至少一部分上的涂层内。
示例性的表面活性剂可具有至少大于或等于约一(1)和/或至多小于或等于约三(3)的亲水亲脂平衡(HLB)。示例性的表面活性剂可以是下列中的一种：离子表面活性剂、非离子表面活性剂以及它们的组合。示例性的表面活性剂可以进一步包含下列中的一种或多种：乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、环氧乙烷的嵌段共聚物、环氧丙烷的嵌段共聚物、可聚合单元、环氧树脂、氨基甲酸乙酯，以及它们的任意组合。示例性的表面活性剂在隔板上的表面重量可为至少约2.0g/m2和/或不大于约10.0g/m2。
本发明的示例性的隔板可具有第一多个肋，其可设置在隔板的第一面上。第一多个肋的示例性的实施方式可以是下列中的至少一种的均一的组、交替的组或混合或组合：不间断的肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、成角度的肋、对角肋、线性的肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的横跨加工方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述横跨加工方向上横切延伸的肋、横切延伸的负极(负侧)微型肋、负极(负侧)交叉肋(NCR)、酸混合肋、离散的齿、齿状肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续之字形锯齿状肋、间断的不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的、无孔的、交叉肋、微型肋、交叉微型肋以及它们的组合。
第一多个肋的至少一部分可由相对于隔板的边既不平行也不正交的第一角度限定。进一步地，第一多个肋的至少一部分可由定义为相对于隔板的加工方向的第一角度限定，该角度可为在大于零度(0°)且小于180度(180°)和大于180度(180°)且小于360度(360°)之间。
另外，示例性的隔板可具有第二多个肋，其可被设置在隔板的第二面上。进一步地，第二多个肋可以是下列中的至少一种的均一的组、交替的组或混合或组合：不间断的肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、成角度的肋、对角肋、线性的肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的横跨加工方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述横跨加工方向上横切延伸的肋、横切延伸的负极(负侧)微型肋、负极(负侧)交叉肋(NCR)、酸混合肋、离散的齿、齿状肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续之字形锯齿状肋、间断的不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的、无孔的、交叉肋、微型肋、交叉微型肋以及它们的组合。
在选定的实施方式中，第二多个肋的至少一部分可由相对于隔板的边既不平行也不正交的第二角度限定。进一步地，第二多个肋的至少一部分可由定义为相对于多孔膜的加工方向的第二角度限定，该角度可为在大于零度(0°)且小于180度(180°)和大于180度(180°)且小于360度(360°)之间。
本发明的另一方面可以提供作为封套隔板、套筒隔板、混合封套隔板、袋式隔板、包裹式隔板、切片式隔板、叶片式隔板和/或s-包裹式隔板的隔板。
在又一方面，隔板可与纤维垫耦合，其可以是非织造的、网眼状的、毡、网，以及它们的任意组合，并且可以进一步是那些组件的层。示例性的纤维垫可包括下列中的一种或多种：玻璃纤维、合成纤维、二氧化硅、至少部分交联的可交联的组分、表面活性剂、失水阻滞剂、胶乳、天然橡胶、合成橡胶、聚合物、酚醛树脂、聚丙烯酰胺、聚氯乙烯(PVC)、双酚甲醛、以及它们的任意组合。
在选定的实施方式中，电池隔板可设置有多孔膜、纤维垫、至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂。示例性的可交联的组分可以至少部分地设置在纤维垫内。进一步地，示例性的表面活性剂可以至少部分地设置在纤维垫内。另外，示例性的可交联的组分和/或示例性的表面活性剂可以至少部分地设置在多孔膜之内或之上。
在特定的选定实施方式中，铅酸电池设置有至少一个正极、至少一个负极、硫酸(H2SO4)电解液和如本文所描述的本发明的电池隔板。一个或多个正极可设置有锑(Sb)或作为锑合金。示例性的隔板可以抑制电池中的锑中毒。另外，示例性的隔板可抑制析氢(H2)和/或抑制电池中的电解失水。
示例性的铅酸电池可以是下列之一：平板电池、富液式铅酸电池、增强型富液式铅酸电池(EFB)、阀控铅酸(VRLA)电池、深循环电池、凝胶电池、吸收式玻璃垫(AGM)电池、管式电池、逆变器电池、用于内燃机的电池、车辆电池、辅助电池、启动照明点火(SLI)车辆电池、怠速起停(ISS)车辆电池、汽车电池、卡车电池、摩托车电池、全地形车辆电池、船舶电池、飞机电池、叉车电池、高尔夫球车电池、混合动力车辆电池、电动车辆电池、电动人力车电池、电动三轮车电池、电动自行车电池、不间断电源电池、具有高冷启动电流(CCA)的电池、以及它们的组合。
示例性的铅酸电池可在部分充电状态(PSoC)下运行。
在特定的选定实施方式中，可以提供具有本文所描述的发明的铅酸电池的***。示例性的***可以是下列之一：车辆、不间断电源、辅助电源***、可再生能源收集器、风能收集器、太阳能收集器、备用电源***、逆变器以及它们的组合。进一步地，示例性的车辆可以是下列之一：汽车、乘用车、卡车、叉车、混合动力车辆、混合动力电动车辆、微型混合动力车辆、怠速起停(ISS)车辆、电动车辆、电动自行车、电动人力车、电动三轮车、摩托车、船舶、飞机、全地形车辆、高尔夫球车、以及它们的组合。
如本文所示和所描述的新型的或改进的隔板，特别是用于铅酸电池的隔板；新型的或改进的隔板、电池隔板、电池、电池单元、***、车辆，和/或制造和/或使用此类隔板、电池隔板、电池单元、***和/或电池的方法；用于铅酸电池的改进的隔板和/或使用这种具有此类改进的隔板的电池的改进的方法；方法、***、处理方法和电池隔板，其用于在铅酸电池中延长电池寿命、减少电池故障、减少电池失水、减少电池锑中毒、降低电池的浮充电流、使电池内阻的升高最小化、提高隔板的润湿性、减少电池的酸分层、改善电池的酸扩散和/或改善均匀性；用于铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包括改进的功能涂层，改进的配方，在铅酸电池中减少失水的改进的电池隔板，在铅酸电池中减少锑中毒的改进的电池隔板，包括这种改进的隔板的改进的铅酸电池，长寿命铅酸电池，改进的富液式铅酸电池，改进的增强型富液式铅酸电池，改进的深循环电池和/或在部分充电状态下工作的电池和/或之类的，和/或具有减少的锑中毒、减少的浮充电流和/或减少的电解和/或减少的失水率的电池；包含可交联的组分和表面活性剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂的隔板；包含可交联的组分和表面活性剂添加剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂添加剂的隔板；包含可交联的组分和表面活性剂涂层的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂涂层的隔板；包含可交联的组分和减少电池失水的添加剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和减少电池失水的添加剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂添加剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂添加剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂涂层的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂涂层的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和减少电池失水的添加剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和减少电池失水的添加剂的隔板和/或之类的；如本文所示或所描述的电池隔板和/或之类的。
在特定的优选实施方式中，本公开或发明提供一种电池隔板，其组分和物理属性和特征协同结合，以意想不到的方式，解决了铅酸电池行业先前未被满足的需求，并进一步扩展了现有技术。在特定的优选实施方式中，本公开或本发明提供改进的电池隔板，其可被设置有可交联的组分和特定量的性能增强添加剂，比如表面活性剂或失水阻滞剂，其达到或在某些实施例中超过先前已知的电池隔板的性能。特别地，本文所描述的所发明的隔板降低了铅酸电池中的锑(Sb)中毒的影响，减少了铅酸电池中的失水或析氢(H2)，减少了铅酸电池(比如富液式铅酸电池)中的酸分层，并进一步提供许多其他优势。
根据本发明至少选定的实施方式、目标或方面，本文提供或公开的是新的或改进的膜、微孔膜、用于电池(特别是铅酸电池，以及更特别地是增强型富液式铅酸电池)的隔板、包含改进的隔板的改进的铅酸电池、包含改进的隔板和/或电池的***和/或与之相关的方法，其可以解决现有膜、隔板、电池、***和/或之类的的困难、问题或不足。新的或改进的隔板可包含可交联的组分和表面活性剂、试剂或添加剂。进一步地，可交联的组分可以至少部分地交联。另外，隔板可进一步由聚合物和填料组成，并且可以另外与至少一个纤维垫或基布配对，可以是片、套筒、袋、封套、包裹物、折叠物或之类的和/或它们的组合。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明可以解决上述问题或需求。根据至少特定的目标，本公开或发明可以提供克服前述问题的改进的隔板和/或电池，例如，通过提供具有减少的锑抑制、减少的析氢和减少的失水以及减少的酸缺乏的增强型富液式电池。
对附图的简要说明
图1是典型的铅酸电池的剖面示意图。
图2描绘了示例性隔板的相对面上的肋构型。肋被描绘为在加工方向(MD)纵向设置于隔板上以及在横跨加工方向(CMD)横向设置于隔板上的肋。
图3A和3B是具有交联的多酚树脂的隔板的循环伏安法的结果。
图4A和4B是具有交联的橡胶的隔板的循环伏安法的结果。
详细说明
根据至少选定的实施方式，本公开或发明可以解决上述问题或需求。根据至少特定的目标、方面或实施方式，本公开或发明可以提供改进的隔板和/或电池，其克服了前述问题，例如通过提供具有下述特性的隔板的电池：增加的润湿性、减少的失水和减少的锑(Sb)中毒。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的隔板、电池单元、电池、***、车辆，和/或制造和/或使用此类新的隔板、电池单元和/或电池的方法。根据至少特定的实施方式，本公开或发明致力于用于下列电池和/或应用的新的或改进的电池隔板，比如：平板电池、管式电池、富液式铅酸电池、增强型富液式铅酸电池(EFB)、深循环电池、凝胶电池、吸收式玻璃垫(AGM)电池、阀控铅酸(VRLA)电池、深循环电池和/或在部分充电状态下工作的电池(PSoC)、不间断电源(UPS)电池、逆变器电池、可再生能源蓄电池、太阳能或风能蓄电池、车辆电池、启动照明点火(SLI)车辆电池、怠速启停(ISS)车辆电池、混合动力电动车辆(HEV)电池、混合动力车辆、电动车辆、具有高冷启动电流(CCA)要求的电池、用于内燃机的电池、船舶电池应用、飞机用电池、汽车电池、卡车电池、摩托车电池、全地形车电池、叉车电池、高尔夫球车电池、混合动力电动车辆电池、电动车辆电池、电动人力车电池、电动自行车电池和/或之类的，和/或制造和/或使用此类改进的隔板、电池单元、电池、***和/或之类的改进的方法。另外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其用于在铅酸电池中增强电池性能和寿命，减少电池故障，减少失水，减轻锑(Sb)中毒，减少酸分层，减缓枝晶形成，改善氧化稳定性，改善、维持和/或降低浮充电流，改善终止充电电流，降低对深循环电池充电和/或完全充电所需的电流和/或电压，降低内阻，改善酸扩散，提高均匀性和/或改善循环性能。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于改进的隔板，其中新的隔板包括改进的润湿性、在电池中降低的失水、在电池中降低的锑(Sb)中毒、降低的电阻、性能增强添加剂或涂层、改进的填料、优化的孔隙率、提高的润湿性、提高的酸扩散、负极(负侧)交叉肋和/或之类的。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于隔板，特别是用于富液式铅酸电池的隔板，其能够在电池中减少或减轻电池失水或减少析氢、减少锑(Sb)中毒、减少或减轻酸缺乏、减少或减轻酸分层、减少或减缓枝晶生长、减少氧化作用、增加润湿性、改善酸扩散、提高均匀性，并且具有减小的电阻，能够增加冷启动电流和/或之类的，以及它们的组合。另外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其用于至少在增强型富液式铅酸电池中延长电池寿命、在电池中减少电池失水或减少析氢、减少电池锑(Sb)中毒、减少或减轻酸缺乏、减少或减轻酸分层、增加润湿性、改善酸扩散、改善冷启动电流、提高均匀性和/或之类的，以及它们的任意组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于增强型富液式铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包含改进的配方，用于减少电池失水和减少锑(Sb)中毒以及它们的组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于增强型富液式铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包含改进的配方，该配方包含可交联的组分、性能增强添加剂或涂层、无定形二氧化硅、较高吸油性的二氧化硅、较高硅烷醇基的二氧化硅、OH:Si之比为21:100至35:100的二氧化硅、聚烯烃微孔膜(其含有占膜重量40％或更多的颗粒状填料和聚合物[比如超高分子量聚乙烯(UHMWPE))、减小的片材厚度、减小的厚度、减少的油含量、增加的润湿性、增加的酸扩散和/或之类的，以及它们的任意组合。
参照图1，示例性的铅酸电池100具有阵列102，其为交替的正极极板200(或正极)和负极极板201(或负极)，隔板300穿插在每个电极200、201之间。阵列102基本上浸没在电解液104中，电解液104可以是例如硫酸(H2SO4)和水(H2O)的溶液。电解液溶液可具有例如约1.28的比重，范围在约1.215至1.300。
电池100进一步设有与正极200电连通的正极端子104和与负极201电连通的负极端子106。电极200、201可以掺杂有活性材料203(图2A和2B)。正极200通常可以是二氧化铅(PbO2)或其合金。负极201通常可以是铅(Pb)或其合金。常规的负极合金可包括锑(Sb)。
组成
在特定的实施方式中，示例性的改进的隔板可以包括由下列材料制成的多孔膜：天然的或合成的基体材料，其可以是或可以不是可交联的材料和/或可以是至少部分地交联的材料；加工增塑剂；填料；和一种或多种其他添加剂和/或涂层和/或之类的，比如表面活性剂和/或失水阻滞剂；以及它们的各种组合。上述组分的量可以以这样的比例混合，以平衡多个因素，比如隔板的性能和制造效率。这样的多个因素可以示例性地包括抑制电池失水或析氢、抑制电池锑中毒、电阻、基重、耐穿刺性、抗弯刚度、抗氧化性、孔隙率、物理强度等等，并且可以进一步包括对隔板和电池制造两者而言的制造可运行性。
除多孔膜之外，隔板可进一步与纤维垫配对。另外，纤维垫可包含可交联的材料和/或可至少部分地交联的材料；加工增塑剂；填料；一种或多种其他添加剂和/或涂层和/或之类的，比如表面活性剂和/或失水阻滞剂；以及它们的各种组合。在选定的实施方式中，隔板和纤维垫可单独使用或彼此结合使用。
在特定的实施方式中，示例性的天然或合成材料可包括热塑性聚合物。示例性的热塑性聚合物原则上可以包括适用于铅酸电池的所有耐酸热塑性材料。在选定的实施方式中，多孔膜可包括聚合物、可交联的组分、热塑性聚合物和聚烯烃和/或之类的。在特定的优选实施方式中，聚烯烃可包括例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丁烯共聚物以及它们的任意组合，但优选聚乙烯。优选地，聚乙烯是高分子量聚乙烯(HMWPE，例如，具有至少600,000分子量的聚乙烯)。甚至更优选地，聚乙烯是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。示例性的UHMWPE可具有通过粘度测定法测量并通过Margolie方程计算的下列分子量：至少1,000,000，特别是大于4,000,000，并且最优选5,000,000至8,000,000。进一步地，示例性的UHMWPE可具有如在ASTMD 1238(条件E)中所规定的使用2,160g的标准载荷测量的基本为零(0)的标准载荷熔体指数。此外，示例性的UHMWPE可具有在130℃下0.02g聚烯烃的100g十氢化萘溶液中所测定的不小于600ml/g、优选不小于1000ml/g、更优选不小于2000ml/g、最优选不小于3000ml/g的粘度值，
在特定的示例性实施方式中，多孔膜还可包含木质素、木浆、合成木浆、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维以及它们的组合。在特定的优选实施方式中，示例性的隔板可以是由热塑性聚合物制成的多孔膜。
可交联的组分
在特定的优选实施方式中，示例性的多孔膜包含可交联的组分，其可以或可以不至少部分地交联。示例性的可交联的组分可包括：天然橡胶、胶乳、合成橡胶、聚合物、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、诸如聚氯乙烯(PVC)的聚乙烯化合物、双酚甲醛以及它们的组合。
本文所公开的新型的隔板可以包含橡胶。当在本文中使用时，橡胶应至少描述橡胶、乳胶、天然橡胶、合成橡胶、交联的或可交联的橡胶、硫化的或未硫化的橡胶、碎屑或磨碎的橡胶、切碎的或回收的轮胎材料或它们的混合物。示例性的天然橡胶可以包括一种或多种聚异戊二烯的共混物，其可以从多个供应商处商购获得。示例性的合成橡胶包括甲基橡胶、聚丁二烯、氯丁橡胶、丁基橡胶、溴丁基橡胶、聚氨酯橡胶、环氧氯丙烷橡胶、聚硫化橡胶、氯磺酰聚乙烯、聚降冰片橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、共聚物橡胶(比如苯乙烯/丁二烯橡胶、丙烯腈/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶(EPM和EPDM)、乙烯/乙酸乙烯酯橡胶)以及它们的组合。橡胶可以是交联的橡胶或未交联的可交联的橡胶。在特定的优选实施方式中，橡胶是未交联的可交联橡胶。在特定的实施方式中，橡胶可以是交联的和未交联的可交联橡胶的共混物。
在选定的实施方式中，可交联的组分可通过下列方法中的至少一种至少部分地交联，包括：热交联、辐射交联、化学交联、物理交联、压力交联、氧化交联以及它们的组合。另外，示例性的可交联的组分可以通过暴露于下列过程中的至少一个而至少部分地交联：电子束辐射、伽马辐射、紫外线、硫化、过氧化氢(H2 O2)以及它们的组合。进一步地，示例性的可交联的组分可以通过共价键、离子键以及它们的组合而至少部分地交联。
在一些实施方式中，示例性的隔板可以包含或可以不包含聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚-3-羟基丁酸酯(PHB)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚酰胺(PA)、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚(碳酸酯)(PC)、聚砜、以及它们的各种组合。
增塑剂
在特定的实施方式中，示例性的加工增塑剂可包括加工油、石油、石蜡基矿物油、矿物油以及它们的任意组合。加工增塑剂可以促进制造加工，比如挤出并成型为隔板的物理形式，然后可在完成最终产品之前将其除去和/或提取出来。
填料
隔板可包含具有高结构形态的填料。示例性的填料可包括：二氧化硅、干法细分二氧化硅、沉淀二氧化硅、无定形二氧化硅、高脆性的二氧化硅、氧化铝、滑石、鱼粉、鱼骨粉、碳、炭黑，等等，以及它们的组合。在特定的优选实施方式中，填料是一种或多种二氧化硅。高结构形态是指增加的表面积。填料可具有高表面积，例如，大于100m2/g、110m2/g、120m2/g、130m2/g、140m2/g、150m2/g、160m2/g、170m2/g、180m2/g、190m2/g、200m2/g、210m2/g、220m2/g、230m2/g、240m2/g或250m2/g。在一些实施方式中，填料(例如二氧化硅)可具有100-300m2/g、125-275m2/g、150-250m2/g或优选170-220m2/g的表面积。表面积可使用TriStar3000TM获得多点BET氮表面积来评估。高结构形态允许填料在制造过程中吸纳更多的油。例如，具有高结构形态的填料具有高水平的吸油性，例如，大于约150ml/100g、175ml/100g、200ml/100g、225ml/100g、250ml/100g、275ml/100g、300ml/100g、325ml/100g或350ml/100g。在一些实施方式中，填料(例如二氧化硅)可具有200-500ml/100g、200-400ml/100g、225-375ml/100g、225-350ml/100g、225-325ml/100g、优选250-300ml/100g的吸油量。在一些情况下，使用具有266ml/100g吸油量的二氧化硅填料。这样的二氧化硅填料具有5.1％的含水量、178m2/g的BET表面积、23μm的平均粒径、0.1％的230目筛余以及135g/L的堆积密度。
当形成本文所示类型的示例性的铅酸电池隔板时，具有相对较高的吸油性和相对较高的对增塑剂(例如矿物油)的亲和力的二氧化硅变得合乎期望地分散在聚烯烃(例如聚乙烯)和增塑剂的混合物中。过去，当使用大量二氧化硅来制造这种隔板或膜时，一些隔板经受了由二氧化硅聚集引起的分散性差的损害。在本文所示和所描述的至少特定的发明隔板中，由于在冷却熔融的聚烯烃时几乎没有抑制聚烯烃分子运动的二氧化硅聚集体或团聚物，诸如聚乙烯的聚烯烃形成shish-kebab结构。所有这些都有助于改善穿过所得隔板膜的离子渗透性，并且shish-kebab结构或形态的形成意味着生产出了整体ER较低而机械强度得以保持甚至提高的隔板。
在一些选定的实施方式中，填料(例如，二氧化硅)可以是易碎的和/或可以具有不大于25μm、在一些情况下不大于22μm、20μm、18μm、15μm或10μm的平均粒径。在一些情况下，填料颗粒的平均粒径为15-25μm。二氧化硅填料的粒径和/或二氧化硅填料的表面积对二氧化硅填料的吸油性有贡献。最终产品或隔板中的二氧化硅颗粒可落在上述尺寸内。然而，用作原料的初始二氧化硅可以以一种或多种团聚物和/或聚集物的形式出现，并且可具有大约200μm或更大的尺寸。
在一些优选的实施方式中，用于制造本发明隔板的二氧化硅与以前用于制造铅酸电池隔板的二氧化硅填料相比，具有增加的表面硅醇基团(表面羟基)数目或数量。例如，可与本文特定的优选实施方式一起使用的二氧化硅填料可以是那些与用于制造已知聚烯烃铅酸电池隔板的已知二氧化硅填料相比，具有多至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％或至少35％的硅烷醇和/或羟基表面基团的二氧化硅填料。
硅烷醇基团(Si-OH)与硅(Si)元素之比(Si-OH)/Si可例如按如下方式测定。
1.冷冻压碎聚烯烃多孔膜(其中特定的本发明的膜含有根据本发明的特定种类的吸油二氧化硅)，并制备用于固态核磁共振谱(29Si-NMR)的粉末状样品。
2.对粉末状样品进行29Si-NMR，并观察光谱，其包括与羟基直接键合的Si光谱强度(光谱：Q2和Q3)和仅与氧原子直接键合的Si光谱强度(光谱：Q4)，其中每个NMR峰光谱的分子结构可划分如下：
·Q2：(SiO)2-Si*-(OH)2：具有两个羟基
·Q3：(SiO)3-Si*-(OH)：具有一个羟基
·Q4：(SiO)4-Si*：所有Si键都是SiO
其中，Si*是通过NMR观察被证明的元素。
3.用于观察29Si-NMR的条件如下：
·仪器：Bruker BioSpin Avance 500
·共振频率：99.36MHz
·样品量：250mg
·NMR管：7mφ
·观察方法：DD/MAS
·脉冲宽度：45°
·重复时间：100秒(sec)
·扫描：800
·魔角自旋：5,000Hz
·化学位移参比：硅橡胶为-22.43ppm
4.数值上将光谱的峰分离，并计算属于Q2、Q3、Q4的各峰的面积比。之后，根据比值，计算直接与Si键合的羟基(-OH)的摩尔比。数值峰分离的条件按以下方式进行：
·拟合区域：-80至-130ppm
·初始峰顶：分别地，Q2为-93ppm、Q3为-101ppm、Q4为-111ppm
·初始半峰宽最大值：分别地，Q2为400Hz、Q3为350Hz、Q4为450Hz
·高斯函数比：初始时为80％，拟合时为70至100％。
5.根据拟合得到的每个峰计算Q2、Q3、Q4的峰面积比(总量为100)。NMR峰面积对应于各硅酸盐键结构的分子数(因此，对于Q4NMR峰，该硅酸盐结构内存在4个Si-O-Si键；对于Q3 NMR峰，该硅酸盐结构内存在3个Si-O-Si键，同时存在1个Si-OH键；对于Q2 NMR峰，该硅酸盐结构内存在2个Si-O-Si键，同时存在2个Si-OH键)。因此Q2、Q3、Q4的各羟基(-OH)数分别乘以二(2)、一(1)和零(0)。将这三个结果相加。该总和值显示了直接与Si键合的羟基(-OH)的摩尔比。
在特定的实施方式中，二氧化硅可具有通过29Si-NMR测量的OH与Si基团的分子比，该分子比可在大约21:100至35:100的范围内，在一些优选的实施方式中，为大约23:100至大约31:100，在特定的优选实施方式中，为大约25:100至大约29:100，而在其他优选的实施方式中，为至少约27:100或更大。
在一些选定的实施方式中，使用上述填料使得能在挤出步骤中使用更大比例的加工油。由于隔板中的多孔结构部分地是通过在挤出后去除油而形成的，较高的初始油吸收量导致较高的孔隙率或较高的空隙体积。而加工油是挤出步骤的一个组分，并且油是隔板中的非导电性成分。隔板中的残余油可以保护隔板与正极接触时不被氧化。在常规隔板的制造中，可以控制加工步骤中油的精确量。一般来说，常规隔板使用50-70wt％的加工油、在一些实施方式中使用55-65wt％、在一些实施方式中使用60-65wt％、在一些实施方式中使用约62wt％(重量)的加工油而制造。已经知道，将油减少至约59％以下会因与挤出机部件的摩擦增加而引起燃烧。然而，将油量增加到远高于所规定的量可能会在干燥阶段引起收缩，导致尺寸不稳定。虽然以前增加油含量的尝试导致在除油期间孔的收缩或缩减，但如本文所公开的制备的隔板在除油期间表现出，即使有，也是最小的收缩和缩减。因此，可以在不影响孔径和尺寸稳定性的情况下增加孔隙率，从而降低电阻。
在特定的选定实施方式中，使用上述填料可使成品隔板中的最终油浓度降低。由于油是非导体，降低油含量可以增加隔板的离子传导性，并有助于降低隔板的ER。因此，具有降低的最终油含量的隔板可具有增加的效率。在特定的选定实施方式中，提供隔板，其最终加工油含量(以重量计)小于20％，例如，在约14％和20％之间，并且在一些特定的实施方式中，小于19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％或5％。
填料可进一步减少所谓电解液离子的水合球，增强其跨膜传输，从而再次降低电池(比如增强型富液式电池)或***的整体电阻或ER。
一种或多种填料可包含有利于电解液和离子流过隔板的各种物质(例如，极性物质，比如金属)。当这种隔板被用在富液式电池(比如增强型富液式电池)中时，这也导致整体电阻降低。
在特定的选定实施方式中，填料可以是氧化铝、滑石粉、二氧化硅或它们的组合。在一些实施方式中，填料可以是沉淀二氧化硅，并且在一些实施方式中，沉淀二氧化硅是无定形二氧化硅。在一些实施方式中，优选地，使用二氧化硅的聚集体和/或附聚物，其允许填料在整个隔板中精细分散，从而降低曲折度和电阻。在特定的优选实施方式中，填料(例如二氧化硅)的特征在于高脆性。良好的脆性增强了多孔膜挤出过程中填料在整个聚合物中的分散性，从而提高了孔隙率，从而提高了通过隔板的总离子传导率。脆性可测定为二氧化硅颗粒或材料(聚集体或附聚物)分解成较小尺寸和更分散的颗粒、碎片或组分的能力、趋势或倾向。在现有的制造过程中，比如在挤出或预挤出混合过程中，或者通过诸如超声处理的额外工艺，可以将更易碎的二氧化硅分解。
使用具有一种或多种上述特性的填料使得能够生产具有更高最终孔隙率的隔板。本文公开的隔板可具有大于60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％的最终孔隙率。可以使用气体吸附法来测量孔隙率。可以通过BS-TE-2060测量孔隙率。
在一些选定的实施方式中，多孔隔板可以具有更大比例的较大的孔，同时保持平均孔径不大于约1μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm或0.1μm。
添加剂
在特定的实施方式中，示例性的隔板可包含一种或多种添加至隔板或多孔膜中的性能增强表面活性剂、试剂或添加剂。性能增强添加剂可以是一种或多种表面活性剂、润湿剂、失水(如表现在电池中的)阻滞剂、锑抑制添加剂、抗氧化剂、着色剂、抗静电添加剂、紫外线防护添加剂和/或之类的，以及它们的任意组合。在特定的实施方式中，添加剂表面活性剂可以是离子或非离子表面活性剂。在特定的实施方式中，性能增强添加剂可具有可交联的组分。在一些实施方式中，该可交联的组分可以至少部分地交联。组分和交联方法可以基本上与前文一般地描述的相同。
在本文描述的特定的实施方式中，向本发明的多孔膜或隔板中添加减量的离子或非离子表面活性剂。由于表面活性剂的量较低，期望的特征可包括降低的总有机碳(TOC)和/或降低的挥发性有机化合物(VOC)。
特定的合适的表面活性剂是非离子型的，而其他合适的表面活性剂是阴离子型的。添加剂可以是单一的表面活性剂或是两种或多种表面活性剂的混合物，例如，两种或多种阴离子表面活性剂，两种或多种非离子表面活性剂，或者至少一种离子表面活性剂和至少一种非离子表面活性剂。特定的合适的表面活性剂可具有在约1至约6之间的HLB，HLB的特定的优选值可在约1至约3之间。将这些特定的合适的表面活性剂与本文所述的所发明的隔板一起使用，可以产生更进一步改进的隔板，当将其用在铅酸电池中时，可为铅酸电池带来减少的失水、减少的锑中毒、改善的循环、减少的浮充电流、降低的浮充电压和/或之类的或它们的任意组合。合适的表面活性剂包括表面活性剂，比如烷基硫酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基酚-环氧乙烷加成产物、肥皂、烷基萘磺酸盐；一种或多种磺基琥珀酸酯，比如阴离子磺基琥珀酸酯、磺基琥珀酸盐的二烷基酯；氨基化合物(伯、仲、叔胺或季胺)；环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物、可聚合单元、环氧树脂、氨基甲酸酯、各种聚环氧乙烷以及单和二烷基磷酸酯的盐。添加剂可包括非离子型表面活性剂，比如多元醇脂肪酸酯、聚乙氧基化酯、聚乙氧基化醇、诸如烷基多糖苷及其混合物的烷基多糖、胺乙氧基化物、失水山梨糖醇脂肪酸酯乙氧基化物、有机硅基表面活性剂、乙烯乙酸乙烯酯三元共聚物、脂肪酸的乙氧基化烷基芳基磷酸酯和蔗糖酯。
在特定的实施方式中，添加剂可用式(I)的化合物表示
Figure BDA0002982014150000101
其中：
·R是具有10至4200个、优选13至4200个碳原子的线性或非芳族烃基，其可被氧原子中断；
·R1＝H、
Figure BDA0002982014150000102
或
Figure BDA0002982014150000103
优选为H，其中k＝1或2；
·M是碱金属或碱土金属离子、H+或NH4 +，其中并非所有变量M同时为H+；
·n＝0或1；
·m＝0或10至1400的整数；和
·x＝1或2。
在依据式(I)的化合物中，氧原子与碳原子之比在1:1.5至1:30的范围内，并且m和n不能同时为0。然而，优选变量n和m中仅一个不等于0。
所谓非芳族烃基是指不含芳族基团或其本身就代表芳族基团的自由基。烃基可被氧原子中断(即，含有一个或多个醚基)。
R优选为可被氧原子中断的直链或支链脂肪族烃基。饱和的、非交联的烃基是非常特别优选的。然而，如上所述，在特定的实施方式中，R可以是含芳环的。
通过使用式(I)的化合物来生产电池隔板，可有效地保护隔板免受氧化破坏。
含有依据式(I)的化合物的电池隔板是优选的，其中：
·R是具有10至180个、优选12至75个且非常特别优选14至40个碳原子的烃基，其可被1至60个、优选1至20个且非常特别优选1至8个氧原子中断，特别优选式R2—[(OC2H4)p(OC3H6)q]—的烃基，其中：
οR2为具有10至30个碳原子、优选12至25个、特别优选14至20个碳原子的烷基，其中R2可以是线性或非线性的，比如含有芳环；
οP为0至30、优选0至10、特别优选0至4的整数；和
οq为0至30、优选0至10、特别优选0至4的整数；
ο其中p和q之和为0至10、特别是0至4的化合物是特别优选的；
·n＝1；和
·m＝0。
式R2—[(OC2H4)p(OC3H6)q]—应被理解为还包括其中方括号中的基团序列与所示不同的那些化合物。例如，根据本发明，其中括号中的自由基是由交替的(OC2H4)和(OC3H6)基团形成的化合物是合适的。
已证实，其中R2是具有10至20个、优选14至18个碳原子的直链或支链烷基的添加剂是特别有利的。OC2H4优选代表OCH2CH2，OC3H6代表OCH(CH3)2和/或OCH2CH2CH3。
作为优选的添加剂，在此可特别提及的是醇(p＝q＝0，m＝0)，伯醇是特别优选的，脂肪醇乙氧基化物(p＝1至4，q＝0)、脂肪醇丙氧基化物(p＝0，q＝1至4)和脂肪醇烷氧基化物(p＝1至2、q＝1至4)、伯醇的乙氧基化物是优选的。脂肪醇烷氧基化物例如可通过相应的醇与环氧乙烷或环氧丙烷的反应而获得。
已证实，不溶于或难溶于水和硫酸的m＝0型的添加剂是特别有利的。
还优选的是含有依据式(I)的化合物的添加剂，其中：
·R为具有20至4200个、优选50至750个且非常特别优选80至225个碳原子的烷烃基；
·M是碱金属或碱土金属离子、H+或
Figure BDA0002982014150000111
特别是诸如Li+、Na+和K+的碱金属离子或H+，其中并非所有的变量M同时为H+；
·n＝0；
·m为10至1400的整数；和
·x＝1或2。
在特定的实施方式中，合适的添加剂可包括，特别是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物，其酸基团至少被部分中和，比如优比选40％，特别优选80％。百分比指的是酸基团的数量。非常特别优选的是完全以盐形式存在的聚(甲基)丙烯酸。合适的盐包括Li、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Zn和铵(NR4，其中R为氢或碳官能团)。聚(甲基)丙烯酸可包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物。聚(甲基)丙烯酸是优选的，特别是平均摩尔质量Mw为1,000至100,000g/mol、特别优选1,000至15,000g/mol、尤其优选1,000至4,000g/mol的聚丙烯酸。聚(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物的分子量是通过测量用氢氧化钠溶液中和的聚合物的1％水溶液的粘度(Fikentscher常数)来确定的。
同样适合的是(甲基)丙烯酸的共聚物，特别是除(甲基)丙烯酸外还含有乙烯、马来酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和/或丙烯酸乙基己酯作为共聚单体的共聚物。含有至少40wt％、优选至少80wt％的(甲基)丙烯酸单体的共聚物是优选的，该百分比是基于单体或聚合物的酸形式。
为了中和聚丙烯酸聚合物和共聚物，诸如氢氧化钾、特别是氢氧化钠的碱金属和碱土金属氢氧化物是特别合适的。此外，用于增强隔板的涂层和/或添加剂可以包括例如金属醇盐，其中金属可以是，仅举例说明(并非意在限制)，Zn、Na或Al，仅作为示例，如乙醇钠。
在一些实施方式中，多孔聚烯烃多孔膜可以包括在这种层的一面或两面上的涂层。这样的涂层可以包括表面活性剂或其他材料。在一些实施方式中，涂层可包括例如在美国专利No.9,876,209中所描述的一种或多种材料，该专利通过引用并入本文。这样的涂层可以例如降低电池***的失水或析氢，从而延长电池寿命。
在特定的实施方式中，隔板可以以成核添加剂和/或涂层的形式包含性能增强添加剂。成核添加剂可以优选在电池电解液中是稳定的，并且可以进一步分散在电解液中。
成核添加剂和/或涂层的示例性的形式可以是或者包含碳，比如碳、导电碳、石墨、人造石墨、活性碳、碳纸、乙炔黑、碳黑、高表面积碳黑、石墨烯、高表面积石墨烯、keitjen黑、碳纤维、碳丝、碳纳米管、开孔碳泡沫、碳垫、碳毡、碳巴基敏斯特富勒烯(巴基球)、水性碳悬浮液以及它们的组合。除了这些多种形式的碳之外，成核添加剂和/或涂层还可以单独地或与碳组合地包括或包含硫酸钡(BaSO4)。
可以通过诸如浆料涂布、狭缝模头涂布、喷涂、幕涂、喷墨印刷、丝网印刷或通过真空沉积或化学气相沉积(CVD)的方式将成核涂层施加至最终的隔板。另外，添加剂和/或涂层可以设置为织造的或非织造形式的碳纸，并设置在隔板和电极之间并与之紧密接触。
成核添加剂和/或涂层可以在隔板内，或者在隔板的面向电极的一个或两个表面上。通常，成核添加剂的涂层或层可以仅在面对负极的表面上。但是，它也可以在面对正极的表面上，或者在两个表面上都有。
在特定的实施方式中，可以将成核添加剂添加到基底材料的挤出混合物中，并与隔板一起挤出，或作为隔板上的层共挤出。当被包含在挤出混合物中时，成核添加剂可以以按重量计5％至75％的量替代一些二氧化硅填料。例如，成核添加剂可以为以重量计大约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或约75％。在其他示例性的实施方式中，成核添加剂可以不大于约75wt％、70wt％、65wt％、60wt％、55wt％、50wt％、45wt％、40wt％、35wt％、30wt％、25wt％、20wt％、15wt％、10wt％或大约5wt％。
物理描述
示例性的隔板可设置有多孔膜的网，比如具有小于约5μm(优选小于约1μm)的孔的微孔膜，中孔膜，或具有大于约1μm的孔的大孔膜。多孔膜可优选具有至多100μm的亚微米的孔径，并且在特定的实施方式中在约0.1μm至约10μm之间。在特定的实施方式中，本文所述的隔板的孔隙率可大于50％至60％。在特定的选定实施方式中，多孔膜可以是平整的或具有从其表面延伸的肋。
肋
参照图2，示出了示例性的隔板300，其具有相对的膜表面302a、302b以及从表面延伸的肋阵列304、306。在典型的铅酸电池中，示例性的隔板300被设置在电极之间，以使正表面302a与正极相邻并面对正极(见图1)，负表面302b与负极相邻并面对负极(见图1)。正极肋阵列304从正表面302a延伸，负极肋阵列306从负表面302b延伸。如图所示，正极肋304纵向设置在隔板300的加工方向上，而负极肋306横向设置在隔板300的横跨加工方向cmd上，并因此可被称为交叉负极肋。如图所示，肋304、306被描绘为不间断的线性肋，但是优选的实施方式可以具有多种构型和/或轮廓的肋。
例如，肋304、306的任一阵列可以是均匀的组、交替的组或者下列的混合或组合：不间断的肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、成角度的肋、对角的肋、线性的肋、基本上在隔板的加工方向md纵向延伸的肋[即，从电池100中的隔板300的顶部向底部延伸(见图1)]、基本上在隔板的横跨加工方向cmd延伸的横向肋(即，在电池100中的隔板300的横向上(见图1)，与加工方向md正交)、基本上在隔板的所述横跨加工方向上延伸的横切肋、横向延伸的负极(负侧)微型肋、负极(负侧)交叉肋(NCR)、酸混合肋、离散的齿、带齿的肋、锯齿状突起、锯齿状的肋、垛状突起、垛状的肋、弯曲的肋、连续的正弦型肋、不连续的正弦型肋、S形肋、连续的之字形锯齿状肋、间断的不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的、无孔的、交叉肋、微型肋、交叉微型肋、以及它们的任意组合。
进一步地，肋304、306可以是由相对于隔板的边既不平行也不正交的角度限定的多个肋，优选为间断的肋。换句话说，该角度可以被定义为相对于隔板的加工方向在大于零度(0°)且小于180度(180°)之间或者在大于180度(180°)且小于360度(360°)之间。另外，该角度可以被定义为相对于隔板的横跨加工方向在大于零度(0°)且小于180度(180°)之间或者在大于180度(180°)且小于360度(360°)之间。成角度的肋构型可以是可能优选的
Figure BDA0002982014150000131
RipTideTM酸混合肋构型，其可以帮助减少或消除特定电池中的酸分层。
应当注意，可以将正极肋交替地设置在示例性的电池中，以便它们接触负极。同样地，可以将负极肋交替地设置在示例性的电池中，以便它们接触正极。
肋可以在跨隔板的宽度上从侧边至侧边均匀地延伸。这被称为通用构型。或者，隔板可具有与侧边相邻的侧板，在侧板中设置有辅肋。这些辅肋可以比主肋更紧密地间隔且更小。例如，辅肋可以是主肋高度的25％至50％。侧板也可以是平整的。侧板可以如在封装隔板时所做的那样，协助将隔板的一个边密封到隔板的另一个边，这将在下文中讨论。
在选定的示例性实施方式中，负极肋的至少一部分可优选具有正极肋高度的约5％至约100％的高度。在一些示例性的实施方式中，负极肋高度与正极肋高度相比可为约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、95％或100％。在其他示例性的实施方式中，负极肋高度与正极肋高度相比可不大于约100％、95％、90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％或5％。
背网厚度
在一些实施方式中，多孔隔板膜可具有大约50μm至大约1.0mm的背网厚度。例如，背网厚度可以是大约50μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1.0mm。在其他示例性的实施方式中，背网厚度TBACK可以不大于约1.0mm、900μm、800μm、700μm、600μm、500μm、400μm、300μm、200μm、100μm或50μm。虽然在特定的实施方式中，提供了50μm或更薄的非常薄的平坦背网厚度，例如，在大约10μm至大约50μm厚之间。
示例性隔板的总厚度(背网厚度和正极及负极肋的高度)通常在大约250μm至大约4.0mm的范围内。用在汽车启动/停止电池中的隔板的总厚度通常为约250μm至约1.0mm。工业牵引型启动/停止电池中使用的隔板总厚度通常为约1.0mm至约4.0mm。
形成/封套
隔板300可被设置为平板、一片或多片、包覆物、S型包覆物、套筒或作为封套或袋状隔板。示例性的封套隔板可包封正极(正极包封隔板)，使得隔板具有两个面向正极的内侧和两个面向相邻负极的外侧。或者，另一种示例性的封套隔板可包封负极(负极包封隔板)，使得隔板具有两个面向负极的内侧和两个面向相邻正极的外侧。在这样的封套隔板中，底边可以是折叠的或密封的折痕边。此外，侧边可以是连续的或间断的密封缝边。这些边可以通过粘合剂、加热、超声焊接和/或之类的或其任意组合来粘合或密封。
特定的示例性隔板可被加工成混合封套。混合封套可通过在将隔板片对折并将隔板片的边粘合在一起以形成封套之前、期间或之后形成一个或多个狭缝或开口而被提供。开口的长度可以是整个边长度的1/50、1/25、1/20、1/15、1/10、1/8、1/5、1/4或1/3。开口的长度可以是整个边长度的1/50～1/3、1/25～1/3、1/20～1/3、1/20～1/4、1/15～1/4、1/15～1/5或1/10～1/5。混合封套可具有1-5个、1-4个、2-4个、2-3个或2个开口，这些开口可沿底边长度均匀或不均匀地分布。优选的是在封套的角处没有开口。可以在折叠并密封隔板以产生封套之后切割出狭缝，或者可以在使多孔膜成形为封套之前形成狭缝。
隔板300构型的一些其他示例性实施方式包括：负极或正极封套、负极或正极套筒、负极或正极混合封套、两个电极可被包封或封套以及它们的任意组合。
电阻
在特定的选定实施方式中，所公开的隔板表现出减小的电阻(ER)，例如，不大于约200mΩ·cm2、180mΩ·cm2、160mΩ·cm2、140mΩ·cm2、120mΩ·cm2、100mΩ·cm2、80mΩ·cm2、60mΩ·cm2、50mΩ·cm2、40mΩ·cm2、30mΩ·cm2或20mΩ·cm2的电阻。在不同的实施方式中，与已知的相同厚度的隔板相比，本文所描述的隔板表现出约20％或更多的ER下降。例如，已知的隔板可能具有60mΩ·cm2的ER值；这样，相同厚度的根据本发明的隔板将具有小于约48mΩ·cm2的ER值。
为了测试根据本发明的用于ER测试评估的样品隔板，必须首先制备测试隔板。为此，优选将样品隔板浸没在去离子水浴中，然后将水煮沸，在沸腾的去离子水浴中10分钟之后，移出隔板。移出后，抖落隔板上多余的水份，然后将其放入27℃±1℃下的比重为1.280的硫酸浴中。将隔板在硫酸浴中浸20分钟。随后，隔板即被准备好进行电阻测试。
制造
在选定的实施方式中，可以通过在挤出机中混合组分(例如，基底材料和/或交联材料、填料、加工油和/或表面活性剂)来制造示例性的隔板。在至少一种优选的实施方式中，隔板的组分可以包括：例如，按重量计约1-50％的可交联的组分(例如，橡胶和/或胶乳)和/或按重量计约5-15％的聚合物(例如，聚乙烯)、约按重量计10-75％的填料(例如二氧化硅)和约10-85％的加工增塑剂(例如矿物油)。可通过下述步骤制造隔板：使各组分通过加热的挤出机，使由挤出机产生的挤出物通过模具，并进入由两个加热的压力机或压延机辊组或辊形成的夹缝，以形成连续的网。可以通过使用溶剂将网中的大量加工油提取出来，并进而通过干燥(例如，在强制对流或不强制对流的情况下施加热量)除去溶剂。之后，可以用一种或多种性能增强添加剂(例如，一种或多种表面活性剂和/或一种或多种电池失水抑制剂)涂覆网。
可以通过本文其他地方描述的方法来施加添加剂。然后可以将网切割成预定宽度的带，并将其卷到辊上。此外，压力机或压延辊上可雕刻各种沟槽图案，以赋予如本文所充分描述的肋、沟槽、纹理区域、凸起和/或之类的。组分的量均针对运行性和期望的隔板性能(比如电阻、基重、抗穿刺性、抗弯刚度、抗氧化性、孔隙率、物理强度、弯曲度等等)而进行平衡。
除了和/或作为一种替代方案被加入到挤出机中的组分中之外，特定的实施方式在挤出后将可交联的组分与多孔膜结合。例如，可以用含可交联的组分(例如，橡胶和/或乳胶以及可选的二氧化硅和/或水)的液体浆料将可交联的组分涂覆到隔板的一面或两面上，优选是面向负极的一面上，然后干燥和/或至少部分地交联，从而在示例性的多孔膜的表面上形成这种材料的薄膜。在特定的实施方式中，浆料还可以包含一种或多种性能增强添加剂(例如，表面活性剂和/或电池失水阻滞剂)，其可以被加入到用于铅酸电池的浆料中。干燥后，在隔板表面形成多孔层和/或薄膜，其非常好地粘附在多孔膜上，并且即使有，也只是微不足道地增加电阻。在加入可交联的组分后，可用机器压力机或压延机辊组或辊进一步压缩隔板。施加橡胶和/或胶乳的其他可能的方法是通过浸涂、辊涂、喷涂或幕涂或其任意组合将橡胶和/或胶乳浆料施加到隔板的一个或多个表面上。这些过程可发生在加工油被提取之前或之后，或者在隔板被切割成带之前或之后。本发明的进一步的实施方式涉及通过浸渍和干燥将橡胶沉积到膜上。
另外，可交联的组分(其可以是或可以不是至少部分地交联的)可以在有实际意义的工艺中的任何点至少部分地交联。例如，一些橡胶可以在下列点至少部分地交联：在挤出之前或之后，在压料辊和/或压延辊工艺中成型之后，在提取加工增塑剂之前或之后，在施加可交联组分的浆料之后和/或在被切割成带之前或之后以及它们的任意组合。进一步地，可交联的组分可以在电池的制造过程中(包括在组装电池之前或之后，以及可能甚至在形成电池期间)至少部分地交联。
可以在组分的混合过程中加入性能增强添加剂。在选定的实施方式中，性能增强添加剂也可以作为涂层被施加到隔板上，施加涂层可以这样来施加：将隔板浸渍在添加剂或添加剂溶液中(例如，溶剂浴添加)，以及需要时除去溶剂(例如，通过有加热或不加热和/或强制对流的干燥)。以这种方式，添加剂的施加可以例如与在膜生产期间经常进行的提取相结合。其他优选的方法是将一种或多种添加剂用添加剂或添加剂溶液喷表面，浸涂、辊涂或幕涂在隔板的表面上。在其他实施方式中，隔板可以被浸渍在隔板内。
在特定的实施方式中，性能增强添加剂可以以至少约0.5g/m2至约25.0g/m2的密度或添加水平作为表面涂层存在。在特定的优选实施方式中，添加剂可以以2.0g/m2至约10.0g/m2之间的密度存在于隔板上。
在本文描述的特定实施方式中，向本发明的隔板中加入减量的表面活性剂。在这种情况下，期望的特征可包括降低的总有机碳和/或降低的挥发性有机化合物(由于较低的表面活性剂的量)，并且可以根据这种实施方式生产期望的本发明的隔板。
在特定的实施方式中，作为添加进挤出机中的补充或替代，可以例如在隔板完成时(例如，在提取大量加工油之后和在加入橡胶之前或之后)将一种或多种添加剂施加于隔板多孔膜。根据特定的优选实施方式，将添加剂或添加剂溶液(例如水溶液)施加至隔板的一个或多个表面。这种变体特别适合施加非热稳定的添加剂和可溶于提取加工油所用溶剂的添加剂。特别适合作为根据本发明的添加剂的溶剂是低分子量的醇，比如甲醇和乙醇，以及这些醇与水的混合物。施加可以在隔板面向负极的一面、面向正极的一面或两面上进行。施加还可在提取成孔剂(例如加工油)期间同时在溶剂浴中进行。在特定的选定实施方式中，性能增强添加剂(比如表面活性剂涂层或在制造隔板之前被添加到挤出机中的性能增强添加剂(或两者))的一部分可与电池***中的锑结合，并且可以使之失去活性，和/或与之形成化合物和/或使之落入电池的泥浆中和/或防止其沉积在负极上。也可以将表面活性剂或添加剂加进电解液、纤维垫、电池盒、粘贴纸、粘贴垫和/或之类的、以及它们的任意组合中。
与纤维垫结合
在特定的实施方式中和如本文所描述的，根据本公开的示例性隔板可与纤维垫或层结合(层合或其他方式)，比如纤维可以具有增强的芯吸特性和/或增强的润湿性或保持电解液的特性。纤维垫可以是非织造的、绒布、带网眼的、网、单层的、多层的(其中每一个层可以具有与其他层相同、相似或不同的特征)、由玻璃纤维或合成纤维构成、由合成纤维或玻璃与合成纤维的混合物制成的绒布或纤维、纸或它们的任意组合。
在特定的实施方式中，纤维垫(层合的或其他方式的)可以用作添加材料的载体。添加材料可包括：例如，可以是或可以不是至少部分地交联的可交联的组分、二氧化硅、水、一种或多种性能增强添加剂(比如本文所描述的各种添加剂(例如，表面活性剂和/或失水阻滞剂))或它们的任意组合。仅作为举例，添加材料可以分散在浆料形式中，然后可将其涂覆于纤维垫的一个或多个表面上以形成薄膜，或者将其浸泡并浸渍进纤维垫中。
当存在纤维层时，优选的是隔板具有比纤维层大的表面积。这样，当将多孔膜和纤维层结合时，纤维层不会完全覆盖多孔层。优选的是，膜层的至少两个相对的边区域保持未被覆盖，以提供用于密封的边，这有利于可选地形成袋或封套、套筒、包裹物和/或之类的。这样的纤维垫可具有至少100μm的厚度，在一些实施方式中，至少约200μm、至少约250μm、至少约300μm、至少约400μm、至少约500μm、至少约600μm、至少约700μm、至少约800μm、至少约900μm、至少约1mm、至少约2mm，等等。随后，层合的隔板可被切割成片。在特定的实施方式中，本文所述的改进的隔板为电池制造商提供了处理和/或装配方面的优势，因为其可以以卷的形式和/或切片的形式被供应。而且如前面所提到的，改进的隔板可以是独立的隔板片或层，而不需要添加一个或多个纤维垫和/或之类的。
如果将纤维垫与多孔膜层合，则可以通过粘合剂、加热、超声焊接、挤压和/或之类的方式或其任意组合将它们粘合在一起。并且，纤维垫可以是PAM或NAM保留垫、粘贴纸和/或之类的。
实施例
现参考图3A和3B，其给出了具有交联的多酚树脂隔板的测试电池的循环伏安数据，该隔板具有和不具有表面活性剂涂层，并且向渗滤液中添加和不添加锑(Sb)。如两图中均显示的，具有表面活性剂涂层的隔板始终具有较低的阴极电流绝对值。当在相对于参比电极-1.5V下分析时，被涂覆的隔板的阴极电流的绝对值显著且令人惊讶地低于未被涂覆的隔板的阴极电流绝对值。进一步地，在渗滤液中添加或不添加锑的情况下，都可以观察到这一点。这指示出较低的析氢，表明在使用被涂覆的隔板的电池的整个寿命中，失水较少。
现参考图4A和4B，其给出了具有至少部分橡胶(该橡胶至少部分地交联)的隔板的测试电池的循环伏安数据，该隔板具有和不具有表面活性剂涂层，并且向渗滤液中添加和不添加锑(Sb)。如两图中均显示的，具有表面活性剂涂层的隔板始终具有较低的阴极电流绝对值。当在相对于参比电极-1.5V下分析时，被涂覆的隔板的阴极电流的绝对值显著且令人惊讶地低于未被涂覆的隔板的阴极电流绝对值。进一步地，在渗滤液中添加或不添加锑的情况下，都可以观察到这一点。这指示出较低的析氢，表明在使用被涂覆的隔板的电池的整个寿命中，失水较少。
结论
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的隔板、电池单元、电池、***、车辆和/或制造和/或使用这种新的隔板、电池单元和/或电池的方法。根据至少特定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的电池隔板，其用于下列电池和/或应用中，比如：平板电池、管式电池、富液式铅酸电池、增强型富液式铅酸电池(EFB)、深循环电池、凝胶电池、吸收式玻璃垫(AGM)电池、阀控铅酸(VRLA)电池、深循环电池和/或在部分充电状态下工作的电池(PSoC)、不间断电源(UPS)电池、逆变器电池、可再生能源存储电池、太阳能或风能存储电池、车辆电池、启动照明点火(SLI)车辆电池、怠速启停(ISS)车辆电池、混合动力电动车辆(HEV)电池、混合动力车辆、电动车辆、具有高冷启动电流(CCA)要求的电池、用于内燃机的电池、船舶电池应用、汽车电池、卡车电池、摩托车电池、全地形车辆电池、叉车电池、高尔夫球车电池、混合动力电动车辆电池、电动车辆电池、电动人力车电池、电动自行车电池和/或之类的，和/或制造和/或使用这种改进的隔板、电池单元、电池、***和/或之类的改进的方法。另外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其用于提高铅酸电池内的电池性能和寿命，减少电池故障，减少失水，减轻锑(Sb)中毒，减少酸分层，减缓枝晶形成，改善氧化稳定性，改善、维持和/或降低浮充电流，改善终止充电电流，降低对深循环电池充电和/或完全充电所需的电流和/或电压，降低内阻，改善酸扩散，提高的均匀性和/或改善循环性能。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于改进的隔板，其中该新的隔板包括改善的润湿性、减少的电池中的失水、减少的电池中的锑(Sb)中毒、降低的电阻、性能增强添加剂或涂层、改进的填料、优化的孔隙率、提高的润湿性、增加的酸扩散、负极(负侧)交叉肋和/或之类的。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于隔板，特别是用于富液式铅酸电池的隔板，其能够降低或减少电池失水，减少锑(Sb)中毒，减轻电极极板栅格的翘曲或弯曲或杯突；减少或减轻酸缺乏；减少或减轻酸分层；减少或减缓枝晶生长；减少氧化作用；减少失水；增加润湿性；改善酸扩散；提高均匀性；并且具有减小的电阻，能够增加冷启动电流和/或之类的以及它们的组合。另外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其至少在增强型富液式铅酸电池中用于延长电池寿命；减少电池失水；减少电池锑(Sb)中毒；减少或减轻电极极板栅格的翘曲或弯曲或杯突；降低或减少酸缺乏；减少或减轻酸分层；减少或减缓枝晶生长；减少氧化作用；降低内阻；增加润湿性；改善酸扩散；改善冷起动电流；提高均匀性和/或之类的；以及它们的任意组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于增强型富液式铅酸电池的改进的隔板，其中该隔板包括用于减少电池失水并减少锑(Sb)中毒的改进的配方，改善的抗隔板栅格翘曲，改善的隔板弹性以及它们的组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于增强型富液式铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包括改进的配方，其包含交联组分、性能增强添加剂或涂层、提高的抗氧化性、无定形二氧化硅、较高吸油性的二氧化硅、较高硅烷醇基的二氧化硅、OH:Si比为21:100至35:100的二氧化硅、聚烯烃微孔膜(其含有占膜重量40％或更多的颗粒状填料和聚合物[比如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)]、降低的片材厚度、减小的厚度、降低的油含量、增加的润湿性、提高的酸扩散和/或之类的，以及它们的任意组合。
在本公开或发明的第一选定实施方式中，电池隔板可设置有多孔膜和性能增强表面活性剂、试剂或添加剂(例如，表面活性剂和/或失水表面活性剂的涂层)。在特定的选定实施方式中，多孔膜或性能增强添加剂中的一者或两者可以具有可交联的组分，其可以至少部分地交联。本发明隔板的一种可替代的实施方式可以设置有聚烯烃，另外的可交联的组分和表面活性剂、试剂或添加剂；该另外的可交联组分可以至少部分地交联。在其他实施方式中，隔板可设置有纤维垫，其可以具有或可以不具有可以至少部分地交联的可交联的组分。
在特定的方面，可交联的组分可以通过下列至少部分地交联：热交联；辐射交联；化学交联；物理交联；压力交联；和/或氧化交联；以及它们的任意组合。另外，可交联的组分可通过下列至少部分地交联：暴露于电子束辐射、伽马辐射、紫外线、硫化和/或过氧化氢(H2O2)；以及它们的任意组合。此外，可交联的组分可以下列的至少一种至少部分地交联：共价键；离子键；以及它们的组合。
在本发明的另一方面，示例性的可交联的组分可以是下列中的至少一种：天然橡胶；胶乳；合成橡胶；聚合物；酚醛树脂；聚丙烯酰胺树脂；聚氯乙烯(PVC)；和/或双酚甲醛；以及它们的任意组合。此外，隔板还可以具有下列作为构成材料：聚合物；聚烯烃；聚乙烯；聚丙烯；超高分子量聚乙烯(UHMWPE)；木质素；木浆；合成木浆(SWP)；玻璃纤维；合成纤维；和/或纤维素纤维；以及它们的任意组合。
示例性的电池隔板可进一步具有颗粒状的填料。示例性的填料可包括：无定形二氧化硅；较高吸油性的二氧化硅；较高硅烷醇基的二氧化硅；具有21:100至35:100的OH与Si之比的二氧化硅；以及它们的组合。
示例性的性能增强添加剂可包括表面活性剂和/或失水(如在铅酸电池中测得的)阻滞剂。示例性的添加剂可以被包含在所述多孔膜内和/或是在隔板的一个和/或两个表面的至少一部分上的涂层内。
示例性的表面活性剂、试剂或添加剂可具有至少大于或等于约一(1)和/或至多小于或等于约三(3)的亲水亲脂平衡(HLB)。示例性的表面活性剂、试剂或添加剂可以是下列中的一种：离子表面活性剂；非离子表面活性剂；以及它们的组合。示例性的表面活性剂可以进一步包含下列中的一种或多种：乙氧基乙醇；丙氧基乙醇；环氧乙烷的嵌段共聚物；环氧丙烷的嵌段共聚物；可聚合单元；环氧树脂；氨基甲酸乙酯；以及它们的任意组合。示例性的表面活性剂、试剂或添加剂在隔板上的表面重量可为至少约2.0g/m2和/或不大于约10.0g/m2。
本发明的示例性的隔板可具有第一多个肋，其可设置在隔板的第一面上。第一多个肋的示例性的实施方式可以是下列中的至少一种的均一的组、交替的组或混合或组合：不间断的肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、成角度的肋、对角肋、线性的肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的横跨加工方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述横跨加工方向上横切延伸的肋、横切延伸的负极微型肋、负极交叉肋(NCR)、酸混合肋、离散的齿、齿状肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续之字形锯齿状肋、间断的不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的、无孔的、交叉肋、微型肋、交叉微型肋以及它们的组合。
第一多个肋的至少一部分可由相对于隔板的边既不平行也不正交的第一角度限定。进一步地，第一多个肋的至少一部分可由定义为相对于隔板的加工方向的第一角度限定，该角度可为在大于零度(0°)且小于180度(180°)和大于180度(180°)且小于360度(360°)之间。
另外，示例性的隔板可具有第二多个肋，其可被设置在隔板的第二面上。进一步地，第二多个肋可以是下列中的至少一种的均一的组、交替的组或混合或组合：不间断的肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、成角度的肋、对角肋、线性的肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的横跨加工方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述横跨加工方向上横切延伸的肋、横切延伸的负极(负侧)微型肋、负极(负侧)交叉肋(NCR)、酸混合肋、离散的齿、齿状肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续之字形锯齿状肋、间断的不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的、无孔的、交叉肋、微型肋、交叉微型肋以及它们的组合。
在选定的实施方式中，第二多个肋的至少一部分可由相对于隔板的边既不平行也不正交的第二角度限定。进一步地，第二多个肋的至少一部分可由定义为相对于多孔膜的加工方向的第二角度限定，该角度可为在大于零度(0°)且小于180度(180°)和大于180度(180°)且小于360度(360°)之间。
本发明的另一方面可以提供作为封套隔板、套筒隔板、混合封套隔板、袋式隔板、包裹式隔板、切片式隔板、叶片式隔板和/或s-包裹式隔板的隔板。
在又一方面，隔板可与纤维垫耦合，其可以是非织造的；网眼状的；毡；网；以及它们的任意组合，并且可以进一步是那些组件的层。示例性的纤维垫可包括下列中的一种或多种：玻璃纤维；合成纤维；二氧化硅；至少部分交联的可交联的组分；表面活性剂、试剂或添加剂；失水阻滞剂；胶乳；天然橡胶；合成橡胶；聚合物；酚醛树脂；聚丙烯酰胺；聚氯乙烯(PVC)；双酚甲醛、以及它们的任意组合。
在选定的实施方式中，电池隔板可设置有多孔膜、纤维垫、至少部分地交联的可交联的组分和表面活性剂、试剂或添加剂。示例性的可交联的组分可以至少部分地设置在纤维垫内。进一步地，示例性的表面活性剂可以至少部分地设置在纤维垫内。另外，示例性的可交联的组分和/或示例性的表面活性剂、试剂或添加剂可以至少部分地设置在多孔膜之内或之上。
在特定的选定实施方式中，铅酸电池设置有至少一个正极、至少一个负极、硫酸(H2SO4)电解液和如本文所描述的本发明的电池隔板。一个或多个正极可设置有锑(Sb)或作为锑合金。示例性的隔板可以抑制电池中的锑中毒。另外，示例性的隔板可抑制析氢(H2)和/或抑制电池中的电解失水。
示例性的铅酸电池可以是下列中的一种：平板电池；富液式铅酸电池；增强型富液式铅酸电池(EFB)；阀控铅酸(VRLA)电池；深循环电池；凝胶电池；吸收式玻璃垫(AGM)电池；管式电池；逆变器电池；用于内燃机的电池；车辆电池；辅助电池；启动照明点火(SLI)车辆电池；怠速起停(ISS)车辆电池；汽车电池；卡车电池；摩托车电池；全地形车辆电池；船舶电池；飞机电池，叉车电池；高尔夫球车电池；混合动力电动车辆电池；电动车辆电池；电动人力车电池；电动三轮车电池；电动自行车电池；不间断电源电池；具有高冷启动电流(CCA)的电池；以及它们的组合。
示例性的铅酸电池可以在部分充电状态(PSoC)下运行。
在特定的选定实施方式中，可以提供具有本文所描述的发明的铅酸电池的***。示例性的***可以是下列中的一种：车辆；不间断电源；辅助电源***；可再生能源收集器；风能收集器；太阳能收集器；备用电源***；逆变器；以及它们的组合。进一步地，示例性的车辆可以是下列之一：汽车；乘用车；卡车；叉车；混合动力车辆；混合动力电动车辆；微型混合动力车辆；怠速起停(ISS)车辆；电动车辆；电动自行车，电动人力车；电动三轮车；摩托车；船舶；飞机，全地形车辆；高尔夫球车；以及它们的组合。
根据至少选定的实施方式、方面或目标，本公开或发明致力于或可以提供新型的或改进的隔板，特别是用于铅酸电池的隔板；新的或改进的隔板、电池隔板、电池、电池单元、***、车辆，和/或制造和/或使用此类隔板、电池隔板、电池单元、***和/或电池的方法；用于铅酸电池的改进的隔板和/或使用这种具有此类改进的隔板的电池的改进的方法；方法、***、处理方法和电池隔板，其用于在铅酸电池中延长电池寿命、减少电池故障、减少电池失水、减少电池锑中毒、降低电池的浮充电流、使电池内阻的升高最小化、提高隔板的润湿性、减少电池的酸分层、改善电池的酸扩散和/或改善均匀性；用于铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包括改进的功能涂层，改进的配方，在铅酸电池中减少失水的改进的电池隔板，在铅酸电池中减少锑中毒的改进的电池隔板，包括这种改进的隔板的改进的铅酸电池，长寿命铅酸电池，改进的富液式铅酸电池，改进的增强型富液式铅酸电池，改进的深循环电池和/或在部分充电状态下工作的电池和/或之类的，和/或具有减少的锑中毒、减少的浮充电流和/或减少的电解和/或减少的失水率的电池；包含可交联的组分和表面活性剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂的隔板；包含可交联的组分和表面活性剂添加剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂添加剂的隔板；包含可交联的组分和表面活性剂涂层的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂涂层的隔板；包含可交联的组分和减少电池失水的添加剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和减少电池失水的添加剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂添加剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂添加剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂涂层的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂涂层的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和减少电池失水的添加剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和减少电池失水的添加剂的隔板和/或之类的如本文所示或所描述的；如本文所示或所描述的电池隔板和/或之类的。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的隔板，其用于铅酸电池，比如富液式铅酸电池，特别是增强型富液式铅酸电池(EFB)以及各种其他铅酸性电池，比如凝胶和吸收式玻璃垫(AGM)电池、深循环电池、高尔夫球车电池和/或之类的。根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的隔板、电池隔板、低失水隔板、抗氧化隔板、负极交叉肋(NCR)隔板、抗栅格翘曲隔板、弹性隔板、酸混合隔板、平衡隔板、EFB隔板、改善电池性能的隔板、显著改善电池性能的隔板、电池、改进的电池、显著改进的电池、电池单元、***、涉及其的方法、使用其的车辆、制造其的方法、其使用和/或它们的组合。此外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其用于通过减少电池电极短路、减少失水、减小电阻、改善循环寿命和/或之类的而提高电池寿命并减少电池故障。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于新型的或改进的隔板、电池单元、电池、***、车辆和/或制造和/或使用这种新的隔板、电池单元和/或电池的方法。根据至少特定的实施方式，本公开或发明致力于新的或改进的电池隔板，其用于下列电池和/或应用中，比如：平板电池、管式电池、富液式铅酸电池、增强型富液式铅酸电池(EFB)、深循环电池、凝胶电池、吸收式玻璃垫(AGM)电池、阀控铅酸(VRLA)电池、深循环电池和/或在部分充电状态下工作的电池(PSoC)、不间断电源(UPS)电池、逆变器电池、可再生能源存储电池、太阳能或风能存储电池、车辆电池、启动照明点火(SLI)车辆电池、怠速启停(ISS)车辆电池、混合动力电动车辆(HEV)电池、混合动力车辆、电动车辆、具有高冷启动电流(CCA)要求的电池、用于内燃机的电池、船舶电池应用、汽车电池、卡车电池、摩托车电池、全地形车辆电池、叉车电池、高尔夫球车电池、混合动力电动车辆电池、电动车辆电池、电动人力车电池、电动自行车电池和/或之类的，和/或制造和/或使用这种改进的隔板、电池单元、电池、***和/或之类的改进的方法。另外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其用于提高电池性能和寿命，减少电池故障，减少失水，减轻锑(Sb)中毒，减少酸分层，减缓枝晶形成，改善氧化稳定性，改善、维持和/或降低浮充电流，改善终止充电电流，降低对深循环电池充电和/或完全充电所需的电流和/或电压，降低内阻，提高能量通过量，改善酸扩散，提高铅酸电池内的均匀性和/或提高循环寿命或循环性能。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于改进的隔板，其中该新的隔板包括改善的润湿性、减少的电池中的失水、减少的电池中的锑(Sb)中毒、降低的电阻、性能增强添加剂或涂层、改进的填料、优化的孔隙率、提高的润湿性、增加的酸扩散、负极(负侧)交叉肋和/或之类的。
根据至少选定的实施方式，本公开或发明致力于隔板，特别是用于富液式铅酸电池的隔板，其能够降低或减少电池失水，减少锑(Sb)中毒，减轻电极极板栅格的翘曲或弯曲或杯突；减少或减轻酸缺乏；减少或减轻酸分层；减少或减缓枝晶生长；减少氧化作用；减少失水；增加润湿性；改善酸扩散；提高均匀性；并且具有减小的电阻，能够增加冷启动电流和/或之类的以及它们的组合。另外，本文公开的是方法、***和电池隔板，其至少在增强型富液式铅酸电池中用于延长电池寿命；减少电池失水；减少电池锑(Sb)中毒；减少或减轻电极极板栅格的翘曲或弯曲或杯突；降低或减少酸缺乏；减少或减轻酸分层；减少或减缓枝晶生长；减少氧化作用；降低内阻；增加润湿性；改善酸扩散；改善冷起动电流；提高均匀性和/或之类的；以及它们的任意组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于增强型富液式铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包括用于减少电池失水并减少锑(Sb)中毒的改进的配方，改善的抗隔板栅格翘曲，改善的隔板弹性以及它们的组合。根据至少特别的实施方式，本公开或发明致力于用于增强型富液式铅酸电池的改进的隔板，其中隔板包括改进的配方，其包含交联组分、性能增强添加剂或涂层、提高的抗氧化性、无定形二氧化硅、较高吸油性的二氧化硅、较高硅烷醇基的二氧化硅、OH:Si比为21:100至35:100的二氧化硅、聚烯烃微孔膜(其含有占膜重量40％或更多的颗粒状填料和聚合物(比如超高分子量聚乙烯(UHMWPE))、降低的片材厚度、减小的厚度、降低的油含量、增加的润湿性、提高的酸扩散和/或之类的，以及它们的任意组合。
根据本发明至少选定的实施方式、目标或方面，本文提供或公开的是新的或改进的膜、微孔膜、用于电池(特别是铅酸电池，以及更特别地是增强型富液式铅酸电池)的隔板、包含改进的隔板的改进的铅酸电池、包含改进的隔板和/或电池的***和/或与之相关的方法的示例性实施方式，其可以解决现有膜、隔板、电池、***和/或之类的的困难、问题或不足。新的或改进的隔板可包含可交联的组分和表面活性剂、试剂或添加剂。进一步地，可交联的组分可以至少部分地交联。另外，隔板可进一步由聚合物和填料组成，并且可以另外与至少一个纤维垫或基布配对，可以是片、套筒、袋、封套、包裹物、折叠物或之类的和/或它们的组合。
仅出于说明的目的给出了对结构和方法的前述书面描述。实施例被用来公开示例性的实施方式，包括最佳模式，并且也使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何设备或***以及执行任何结合的方法。这些实施例并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确步骤和/或形式，并且根据以上教导，许多修改和变化是可能的。本文描述的特征可以以任意组合来组合。本文所描述的方法的步骤可以按物理上可能的任何顺序执行。本发明的可专利范围由所附权利要求书限定，并且可以包括本领域的技术人员想到的其他实施例。如果这样的其他实施例具有与权利要求书的字面语言没有不同的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言没有实质性差异的等效结构元素，则这样的其他实施例意欲在权利要求书的范围内。
在不背离本发明的精神和其本质属性的情况下，本发明可以以其他形式实施，因此，当指明本发明的范围时，应参照所附权利要求书，而非前述说明书。所公开的是可用于实施公开的方法和***的组件。本文公开了这些和其他组件，并且应理解，当这些组件的组合、子集、交互作用、群组等被公开时，虽然可能没有明确公开每一个不同个体和集体组合和排列的具体参照，但对于所有方法和***，每一种都在本文中被特意考虑和描述。这适用于本申请的所有方面，包括但不限于所公开方法中的步骤。因此，如果有多种额外步骤可以执行，则应被理解为，这些额外步骤的每一个都可与所公开方法的任何具体实施方式或实施方式的组合一起执行。
所附权利要求书的组成和方法在范围上不受本文所描述的具体组成和方法(其意在作为权利要求书的一些方面的说明)的限制。功能上等效的任何一种或多种组成和方法都意欲落在权利要求书的范围内。除了本文所示和所描述的那些之外，组成和方法的各种变体也都意欲落在所附权利要求书的范围内。此外，尽管仅具体描述了本文公开的特定的代表性组成和方法步骤，但是即使没有特别叙述，组成和方法步骤的其他组合也意欲落在所附权利要求书的范围内。因此，步骤、元素、组件或成分的组合可能在本文中明确地或不那么明确地被提及，但是，即使没有明确说明，步骤、元素、组件和成分的其他组合也被包括在内。除了在实施例中或其他地方另有说明的以外，在说明书和权利要求书中使用的所有表示成分、反应条件等的数量的数字，至少应被理解为不是试图将等同原则的应用限制在权利要求书的范围内，而且要根据有效数字的数量和常规的四舍五入方法来解释。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与所公开的发明所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。本文所引用的出版物及其所引用的材料通过引用被明确地并入。
当被用在说明书和所附权利要求书中时，单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数指称，除非上下文另外明确指出。范围可在本文中被表示为从“约”或“大约”一个特定值和/或至“约”或“大约”另一特定值。当表达这样的范围时，另一种实施方式包括从一个特定值和/或至另一特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，将被理解为特定值形成另一种实施方式。还需理解，每个范围的端点在相对于另一端点和独立于另一端点两方面都是重要的。“可选的”或“可选地”意味着随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括所述事件或情况发生的情形和不发生的情形。
在本说明的整个说明书和权利要求书中，单词“包括”以及该单词的变体，比如“分词形式的包括”和“单数形式的包括”，是指“包括但不限于”，并且不意图排除例如其他添加剂、组分、整数或步骤。术语“基本上由……组成”和“由……组成”可以代替“包含”和“包括”来使用，以提供本发明的更具体的实施方式，并且也被公开。“示例性的”或“例如”是指“一个……的例子”，并且无意传达出优选的或理想的实施方式的指示。类似地，“比如”不是限制性的，而是用于解释或示例性目的。
另外，本文说明性地公开的本发明可以在不存在本文未具体公开的任何要素的情况下适当地实施。

Claims (85)

1.一种电池隔板，其包括：
包含表面活性剂、试剂和/或添加剂的多孔膜；和
其中，所述多孔膜和所述表面活性剂、试剂和/或添加剂中的一个或多个包含可交联组分。
2.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述可交联组分至少在所述多孔膜的表面上。
3.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述可交联组分通过下列中的至少一种而至少部分地交联：热交联、辐射交联、化学交联、物理交联、压力交联、氧化交联、以及它们的组合。
4.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述可交联组分通过暴露于下列中的至少一种而至少部分地交联：电子束辐射、伽马辐射、紫外线、硫化、过氧化氢(H2O2)以及它们的组合。
5.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述可交联组分以下列中的至少一种方式而至少部分地交联：共价键、离子键、以及它们的组合。
6.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述可交联组分包括下列中的至少一种：天然橡胶、胶乳、合成橡胶、聚合物、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚氯乙烯(PVC)、双酚甲醛、可交联的单体、以及它们的组合。
7.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述多孔膜还包含下列中的至少一种：聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、木质素、木浆、合成木浆(SWP)、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维、以及它们的组合。
8.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述多孔膜还包含颗粒状填料。
9.如权利要求8所述的电池隔板，其中，所述颗粒状填料为下列中的一种或多种：无定形二氧化硅、较高吸油性二氧化硅、脆性二氧化硅、较高硅烷醇基二氧化硅、OH与Si之比为21:100至35:100的二氧化硅、以及它们的组合。
10.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是失水阻滞剂。
11.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂被结合在所述多孔膜内。
12.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是在所述多孔膜的至少一部分表面上的涂层。
13.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂具有至少大于或等于约1的亲水亲脂平衡(HLB)。
14.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂具有至多小于或等于约3的亲水亲脂平衡(HLB)。
15.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂包括下列中的至少一种：离子表面活性剂、非离子表面活性剂、以及它们的组合。
16.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂包括下列中的至少一种：乙氧基化醇、丙氧基化醇、环氧乙烷的嵌段共聚物、环氧丙烷的嵌段共聚物、可聚合的单元、环氧树脂、氨基甲酸酯、以及它们的组合。
17.如权利要求1所述的任一电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是在所述多孔膜的至少一部分表面上的涂层，其表面重量为至少约2.0g/m2。
18.如权利要求1所述的任一电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是在所述多孔膜的至少一部分表面上的涂层，其表面重量不大于约10.0g/m2。
19.如权利要求1所述的电池隔板，其中，所述多孔膜包括多个肋。
20.如权利要求19所述的电池隔板，其中，所述多个肋至少部分地设置在所述多孔膜的第一面上。
21.如权利要求19所述的电池隔板，其中，所述多个肋是下列中的至少一种：固态肋、不间断的肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、呈角度的肋、对角肋、线性的肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的横跨加工方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述横跨加工方向上横向延伸的肋、横切延伸的负侧微型肋、负侧交叉肋(NCR)、酸混合肋、离散的齿、齿状肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续之字形锯齿状肋、间断的不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的肋、无孔的肋、交叉肋、微型肋、交叉微型肋、以及它们的组合。
22.如权利要求19所述的电池隔板，其中，所述多个肋的至少一部分由相对于所述多孔膜的边既不平行也不正交的第一角度限定。
23.如权利要求1所述的电池隔板，其为下列中的一种：封套隔板、套筒隔板、混合封套隔板、袋式隔板、包裹式隔板、切片式隔板、叶片式隔板、和s-包裹式隔板。
24.如权利要求1所述的电池隔板，其进一步包括纤维垫。
25.如权利要求24所述的电池隔板，其中，所述纤维垫是下列中的一种：非织造的、带网眼的、绒布、网、以及它们的组合。
26.如权利要求24所述的电池隔板，其中，所述纤维垫包括下列中的一种：玻璃纤维，合成纤维，二氧化硅，至少部分地交联的可交联组分，表面活性剂、试剂或添加剂，失水阻滞剂，胶乳，天然橡胶，合成橡胶，聚合物，酚醛树脂，聚丙烯酰胺，聚氯乙烯(PVC)，双酚甲醛、以及它们的组合。
27.一种电池隔板，其包括：
多孔膜，
纤维垫，和
表面活性剂、试剂或添加剂；并且
其中，所述多孔膜、所述纤维垫、和所述表面活性剂、试剂或添加剂中的一个或多个包含可交联的组分。
28.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分至少部分地交联。
29.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分通过下列中的至少一种方式而至少部分地交联：热交联、辐射交联、化学交联、物理交联、压力交联、氧化交联、以及它们的组合。
30.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分通过暴露于下列中的至少一种而至少部分地交联：电子束辐射、伽马辐射、紫外线、硫化、过氧化氢(H2O2)、以及它们的组合。
31.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分作为下列中的至少一种而至少部分地交联：共价键、离子键、以及它们的组合。
32.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分包括下列中的至少一种：天然橡胶、胶乳、合成橡胶、聚合物、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚氯乙烯(PVC)、双酚甲醛、以及它们的组合。
33.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述聚烯烃是下列中的一种：聚丙烯、高分子量聚丙烯、超高分子量聚丙烯、聚乙烯、高分子量聚乙烯、超高分子量聚乙烯、以及它们的组合。
34.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述多孔膜进一步包含下列中的至少一种：木质素、木浆、合成木浆(SWP)、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维、以及它们的组合。
35.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述多孔膜还包含颗粒状填料。
36.如权利要求35所述的电池隔板，其中，所述颗粒状填料为下列中的一种或多种：无定形二氧化硅、较高吸油性二氧化硅、较高硅烷醇基二氧化硅、OH与Si之比为21:100至35:100的二氧化硅、以及它们的组合。
37.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是失水阻滞剂。
38.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂被结合在所述多孔膜内。
39.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是在所述多孔膜的至少一部分表面上的涂层。
40.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂具有至少大于或等于约1的亲水亲脂平衡(HLB)。
41.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂具有至多小于或等于约3的亲水亲脂平衡(HLB)。
42.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂包括下列中的至少一种：离子表面活性剂、非离子表面活性剂、以及它们的组合。
43.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂包括下列中的至少一种：乙氧基化醇、丙氧基化醇、环氧乙烷的嵌段共聚物、环氧丙烷的嵌段共聚物、可聚合的单元、环氧树脂、氨基甲酸酯、以及它们的组合。
44.如权利要求39所述的任一电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是在所述多孔膜的至少一部分表面上的涂层，其表面重量为至少约2.0g/m2。
45.如权利要求39所述的任一电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是在所述多孔膜的至少一部分表面上的涂层，其表面重量不大于约10.0g/m2。
46.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述多孔膜包括多个肋。
47.如权利要求46所述的电池隔板，其中，所述多个肋是下列中的至少一种：不间断的肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、呈角度的肋、对角肋、线性的肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的横跨加工方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述横跨加工方向上横向延伸的肋、横向延伸的负侧微型肋、负侧交叉肋(NCR)、酸混合肋、离散的齿、齿状肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续之字形锯齿状肋、间断的不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的肋、无孔的肋、交叉肋、微型肋、交叉微型肋、以及它们的组合。
48.如权利要求46所述的电池隔板，其中，所述多个肋的至少一部分由相对于所述多孔膜的边既不平行也不正交的第一角度限定。
49.如权利要求27所述的电池隔板，其为下列中的一种：封套隔板、正侧封套、负侧封套、套筒隔板、混合封套隔板、袋式隔板、包裹式隔板、切片式隔板、叶片式隔板、和s-包裹式隔板。
50.如权利要求27所述的电池隔板，其中，所述纤维垫包含下列中的一种：玻璃纤维，合成纤维，二氧化硅，至少部分地交联的可交联组分，表面活性剂、试剂或添加剂，失水阻滞剂，胶乳，天然橡胶，合成橡胶，聚合物，酚醛树脂，聚丙烯酰胺，聚氯乙烯(PVC)，双酚甲醛、以及它们的组合。
51.一种铅酸电池，其包括如权利要求1所述的电池隔板。
52.如权利要求51所述的铅酸电池，其中，所述至少一个正极包含锑(Sb)。
53.如权利要求52所述的铅酸电池，其中，所述隔板抑制锑(Sb)中毒。
54.如权利要求51所述的铅酸电池，其中，所述隔板抑制电解液析氢(H2)。
55.如权利要求51所述的铅酸电池，其中，所述隔板抑制所述电池中的电解失水。
56.如权利要求51所述的铅酸电池，其为下列中的至少一种：平板电池、富液式铅酸电池、增强型富液式铅酸电池(EFB)、阀控铅酸(VRLA)电池、深循环电池、凝胶电池、吸收式玻璃垫(AGM)电池、管式电池、逆变器电池、用于内燃机的电池、车辆电池、辅助电池、启动照明点火(SLI)车辆电池、怠速起停(ISS)车辆电池、汽车电池、卡车电池、摩托车电池、全地形车辆电池、船舶电池、飞机电池、叉车电池、高尔夫球车电池、混合动力电动车辆电池、电动车辆电池、电动人力车电池、电动三轮车电池、电动自行车电池、不间断电源电池、具有高冷启动电流(CCA)的电池、以及它们的组合。
57.如权利要求51所述的铅酸电池，其中，所述铅酸电池在部分充电状态(PSoC)下运行。
58.一种***，其包括如权利要求51所述的铅酸电池。
59.如权利要求58所述的***，进一步包括下列中的至少一个：车辆、不间断电源、辅助电源***、可再生能源收集器、风能收集器、太阳能收集器、备用电源***、逆变器、以及它们的组合。
60.如权利要求59所述的***，其中，所述车辆是下列中的一种：汽车、乘用车、卡车、叉车、混合动力车辆、混合动力电动车辆、微型混合动力车辆、怠速起停(ISS)车辆、电动车辆、电动自行车、电动人力车、电动三轮车、摩托车、船舶、飞机、全地形车辆、高尔夫球车、以及它们的组合。
61.新型的或改进的隔板，特别是用于铅酸电池的隔板；新型的或改进的隔板、电池隔板、电池、电池单元、***、车辆，和/或制造和/或使用此类隔板、电池隔板、电池单元、***和/或电池的方法；用于铅酸电池的改进的隔板，和/或，使用这种具有此类改进的隔板的电池的改进的方法；方法、***、处理方法和电池隔板，其用于在铅酸电池中延长电池寿命、减少电池故障、减少电池失水、减少电池锑中毒、降低电池的浮充电流、使电池内阻的升高最小化、提高隔板的润湿性、减少电池的酸分层、改善电池的酸扩散、和/或改善均匀性；用于铅酸电池的改进的隔板，其中，隔板包括改进的功能涂层，改进的配方，在铅酸电池中减少失水的改进的电池隔板，在铅酸电池中减少锑中毒的改进的电池隔板，包括这种改进的隔板的改进的铅酸电池，长寿命铅酸电池，改进的富液式铅酸电池，改进的增强型富液式铅酸电池，改进的深循环电池和/或在部分充电状态下工作的电池和/或之类的，和/或，具有减少的锑中毒、减少的浮充电流和/或减少的电解和/或减少的失水率的电池；包含可交联的组分和表面活性剂、试剂或添加剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂、试剂或添加剂的隔板；包含可交联的组分和表面活性剂添加剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂添加剂的隔板；包含可交联的组分和表面活性剂涂层的聚合物隔板；包含可交联的组分和表面活性剂涂层的隔板；包含可交联的组分和减少电池失水的添加剂的聚合物隔板；包含可交联的组分和减少电池失水的添加剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂添加剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂添加剂的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂涂层的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和表面活性剂涂层的隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和减少电池失水的添加剂的聚合物隔板；包含至少部分交联的可交联的组分和减少电池失水的添加剂的隔板，和/或之类的，如本文所示或所描述的；如本文所示或所描述的电池隔板，和/或之类的。
62.如本说明书总体描述的隔板、电池或***。
63.一种铅酸电池隔板，其包括：
多孔聚合物膜，其包含至少一种表面活性剂、试剂或添加剂；和
其中，所述一种或多种多孔膜或所述至少一种表面活性剂、试剂或添加剂包含可交联的组分。
64.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述膜是聚烯烃膜，并且所述可交联的组分至少在所述多孔膜的表面上。
65.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分通过下列中的至少一种方式而至少部分地交联：热交联、辐射交联、化学交联、物理交联、压力交联、氧化交联、以及它们的组合。
66.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分通过暴露于下列中的至少一种环境而至少部分地交联：电子束辐射、伽马辐射、紫外线、硫化、过氧化氢(H2O2)、以及它们的组合。
67.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分以下列中的至少一种形式而至少部分地交联：共价键、离子键、以及它们的组合。
68.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述可交联的组分包括下列中的至少一种：天然橡胶、胶乳、合成橡胶、聚合物、酚醛树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚氯乙烯(PVC)、双酚甲醛、可交联的单体、以及它们的组合。
69.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述多孔膜还包含下列中的至少一种：聚合物、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、木质素、木浆、合成木浆(SWP)、玻璃纤维、合成纤维、纤维素纤维、以及它们的组合。
70.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是失水阻滞剂。
71.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂具有至少大于或等于约1的亲水亲脂平衡(HLB)。
72.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂具有至多小于或等于约3的亲水亲脂平衡(HLB)。
73.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂包括下列中的至少一种：离子表面活性剂、非离子表面活性剂、以及它们的组合。
74.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂包括下列中的至少一种：乙氧基化醇、丙氧基化醇、环氧乙烷的嵌段共聚物、环氧丙烷的嵌段共聚物、可聚合的单元、环氧树脂、氨基甲酸酯、以及它们的组合。
75.如权利要求63所述的任一电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是在所述多孔膜的至少一部分表面上的涂层，其表面重量为至少约2.0g/m2。
76.如权利要求63所述的任一电池隔板，其中，所述表面活性剂、试剂或添加剂是在所述多孔膜的至少一部分表面上的涂层，其表面重量不大于约10.0g/m2。
77.如权利要求63所述的电池隔板，其中，所述多孔膜包括多个肋。
78.如权利要求77所述的电池隔板，其中，所述多个肋是下列中的至少一种：不间断的肋、离散间断的肋、连续的肋、不连续的肋、不连续的峰、不连续的突起、呈角度的肋、对角肋、线性的肋、基本上在所述多孔膜的加工方向上纵向延伸的肋、基本上在所述多孔膜的横跨加工方向上横向延伸的肋、基本上在隔板的所述横跨加工方向上横向延伸的肋、横向延伸的负侧微型肋、负侧交叉肋(NCR)、酸混合肋、离散的齿、齿状肋、锯齿状突起、锯齿状肋、垛状突起、垛状肋、弯曲肋、连续正弦型肋、不连续正弦型肋、S形肋、连续之字形锯齿状肋、间断的不连续的之字形锯齿状肋、凹槽、沟槽、纹理区域、凸起、凹陷、柱、微型柱、多孔的肋、无孔的肋、交叉肋、微型肋、交叉微型肋、以及它们的组合。
79.如权利要求63所述的电池隔板，其还包括纤维垫。
80.一种铅酸电池隔板，其包括：
多孔聚乙烯和二氧化硅膜，
纤维垫，和
表面活性剂、试剂和/或添加剂；并且
其中，所述多孔膜、所述纤维垫和所述表面活性剂、试剂或添加剂中的一个或多个包含可交联的组分。
81.一种铅酸电池，其包括如权利要求63所述的电池隔板。
82.一种***，其包括如权利要求81所述的铅酸电池。
83.一种铅酸电池，其包括如权利要求80所述的电池隔板。
84.一种***，其包括如权利要求83所述的铅酸电池。
85.一种改进的AGM电池隔板，其包括：
具有表面活性剂、试剂和/或添加剂的AGM；并且
其中，所述AGM和所述表面活性剂、试剂和/或添加剂中的一个或多个包含可交联组分。
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