CZ20021263A3 - Bateriová pasta, způsob výroby, bateriová deska, sestava bateriové desky a elektrochemický článek - Google Patents

Description

Tento vynález se týká bateriových past, a zvláště pak bateriových past, které obsahují přídavné látky, negativně a pozitivně aktivního materiálu, který může být vyroben aplikováním bateriových past na mřížku, a konzervování a formování. Vynález se také vztahuje ke způsobu zavádění přídavných látek do past, k deskám připraveným aplikováním past, vyrobených daným způsobem, na mřížku, ke konzervování a formování, k takto vyrobeným deskám, a k elektrochemickým buňkám zahrnujícím baterie, které obsahují takto vytvořené desky. Přídavné látky umožňují modifikace pasty, takže takto pozitivně a negativně aktivní materiál vytvořený má zlepšenou odolnost vůči vibraci a objevuje se zde zvýšené využití kapacity aktivního materiálu a, jako důsledek toho, zvýšená počáteční specifická kapacita u baterií, které obsahují pozitivní a negativní aktivní materiál, v porovnání s bateriemi vyrobenými z drive známých bateriových past, včetně těch past, které obsahují nasekaná skleněná vlákna mající průměrný průměr okolo 0,013 milimetrů a těch, které obsahují skleněná vlákna, která jsou pocínována. V jedné části předkládaného vynálezu jsou do bateriových past zaváděna skleněná mikrovlákna nebo skleněné částice, které mají takové chemické složení, že uvolňují Ni, Pt, Ba, Co, Sb, Bi, Sn a další ionty, které je žádoucí, aby byly zavedeny do pozitivního a negativního aktivního materiálu.

DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY

Olověné kyselinové baterie jsou běžně využívány v řadě aplikacích takový, jako jsou automobily, golfové vozíky, kolečková křesla, UPS a telekomunikace, kde jsou na tyto baterie kladeny dva různé druhy požadavků. V jedno druhu aplikací je od baterií vyžadováno, aby byly připraveny do té doby dokud nastane potřeba zvýšení výkonu, zatímco v druhém případě je po baterii požadováno, aby dodávala periodicky výkon, na více méně obvyklém základě. První typ aplikace se nazývá „pohyblivé použití,, nebo pohotovostní aplikace, zatímco druhá je nazývána cyklické použití. Baterie golfových vozíků, které mohou být hluboce nabíjeny každý den, jsou příkladem cyklického použití. Jiný rozeznávaný druh bateriové aplikace se nazývá „SLI,, a nachází se pri « ·

* • · ·· * · · · • · · «·*· ·· použití v automobilech, kde jsou rychlé požadavky na startování, svícení a zapalování automobilu.

Olověné kyselinové baterie obsahují obě, pozitivní a negativní desku, separátor a elektrolyt, vše umístěno v jednom pouzdře. Bateriové desky jsou obvykle plaňte, pastové nebo trubkovité desky. V planté deskách je oxid olovnatý vytvářen přímou oxidací olova, které tvoří vodivý substrát nebo mřížku. Vrstva oxidu je tvořena velkým počtem cyklů nabíjení-vybíjení.

V pastových destičkách je aplikována pasta, která je složena z aktivních materiálů takových, jako oxid olovnatý (PbO) a kovové olovo, a bývá nazývaná šedý oxid nebo olovnatý prach, na vodivý substrát nebo mřížku a „vytvořena“ nabitím buď ve „formovací lázni“ elektrolytu nebo až potom co byl pastový substrát spojen s ostatními složkami baterie. V trubkovitých positivních destičkách jsou buď jednotlivé trubky nebo shluky trubek vyplněny aktivním materiálem past a potom zformovány. Aktivní materiál je uchován v jednotlivých trubkách nebo shlucích trubek a proud sbírán centrální páteří, která je lokalizována uvnitř trubek.

V olověných kyselinových bateriích je olovo používáno pro výrobu obou, jak mřížky a aktivní bateriové pasty, tak materiálu, který je aplikován na mřížku při výrobě pastových destiček. Olovo, které je použito pro výrobu aktivního materiálu, je obvykle oxidováno jedním ze dvou mechanických procesů, buď v Bartoňově nádobě nebo v kuličkovém mlýnu. Existují další procesy takové, jako je chemická oxidace olova, které mohou být prováděny v rotačních trubkových pecích, tavících pecích oxidu olovnatého, olověných kouřových komorách a vsádkových pecích.

Při procesu v Bartoňově nádobě je čistý proud roztaveného olova cirkuluje dokola uvnitř vyhřívané nádoby, kde vzdušný kyslík reaguje s kapičkami čistého olova nebo částicemi, aby došlo k vytvoření oxidového obalu okolo každé kapky.

Kuličkové mletí je obecný termín pro širokou Škálu procesů, které, obvykle, zahrnují mletí velkých kusů olova v rotačních mechanických mlýnech. Vlivem obrušování olova v mlýnu jsou postupně tvořeny kousky olova a pak pěkné kovové plátky. Pěkné plátky jsou oxidovány na oxid olovnatý pomocí průtoku vzduchu v mlýnu, který také odnáší částice oxidu olovnatého do skladovacího sila, kde jsou tyto sbírány. Aktivním materiálem, který je aplikován na mřížky, je pasta, která může být vytvořena přídavkem kyselina sírové, vody a různých přídavných látek, obvykle nazývaných expandující látky, do směsi oxidů olova, které jsou ze skladovacího sila. Další přídavné látky se mohou odlišovat v závislosti na to, zdaje pasta určena pro negativní nebo pozitivní desku. Jeden z přídavků, který je prováděn pro obě, jak pozitivní, tak negativní pasty, zahrnuje vlákna, obvykle textilní třídy organických vláken, která jsou nařezána na malou velikost • * · « ··· • · · * • · · ···· ·♦ ·« ··· a jsou použita ve velmi malých množstvích, obvykle v řádu 0,1 procenta, v závislosti na počáteční hmotnosti oxidu. Takové přídavné látky, jako jsou uhlík, síran bamatý a sulfonany ligninu, jsou používány v pastách pro negativní desky. Míchání pasty je obecně kontrolováno proto, aby došlo k dosažení požadované hustoty pasty, což se určuje za použití misky s hemisférickou dutinou a měřením konzistence pasty pomocí penetrometru. Hustota pasty bude ovlivněna celkovým množstvím použité vody a kyseliny v pastě, specifickou identitou použitého oxidu nebo oxidů a typem použitého mixéru.

Různé typy zařízení jsou používány při výrobě pastových destiček. Kontrola tvorby pasty na destičce je kritická z toho hlediska, aby bylo dosaženo jednotné a konzistentní výkonné práce baterie. Vhodnost pasty pro aplikaci tímto zařízením je závislá na reologii pasty, která je závislá na mnoha faktorech, ale je kritická z toho hlediska, aby měla dobré zpracovatelské vlastnosti v procesu nanášení pasty na destičku. U konvenčních past bude mít přidání nadměrného množství kyseliny nebo vody tvorbu pasty, která nemůže být nanášena konvenčním komerčním zařízením pro nanášení pasty na destičku.

Poté co jsou pasty naneseny na destičku, jsou zakonzervovány. Například „hydrosetové“ konzervování, které je typicky používáno pro SLI destičky, zahrnuje vystavení nanesených past teplotě, která je vhodně mezi 25 a 40 °C, po dobu 24 až 72 hodin. Konzervování je důležité zvláště u pozitivních destiček. Během konzervačního krokuje olověný obsah aktivního materiálu redukován stupňovanou oxidací od okolo 10 do méně než 3 hmotnostních procent. Kromě toho voda (okolo 50 objemových procent) je odpařena. Toto odpaření musí být provedeno velmi opatrně, aby byla jistota, že objem zabíraný vodou dá skutečně vzniknou porózitě a není ztracen smrštěním, které může opět vézt k tvorbě trhlin. Celková fluidita pasty, a tím pádem poměr vody a kyseliny v pastě, je kritická, protože pasta s vysokou fluiditou nemůže být komerčně nanášena tak, aby vznikla mřížka s nanesenou pastou, která má akceptovatelnou strukturní integritu. Fluidita je klíčovým kolísavým procesem, který musí být pečlivě kontrolován, pokud mají být vyráběny akceptovatelné destičky, a požadovaná fluidita se mění v závislosti na typu použitého nanášecího zařízení. Například pásové nanášecí zařízení může být použito pro pastu, která má danou fluiditu, ale nanášecí zařízení s výstupním otvorem vyžaduje pastu, která má mírně vyšší fluiditu než je daná fluidita, a zařízení takového druhu, jako je pro výrobu monočlánků, kde je pasta nastrikována (viz. například patent US 5 045 086, který popisuje metodu nastřikování pro aplikaci bateriových past na mřížky), vyžaduje dokonce mnohem tekutější pastu. Velikost částic a plocha povrchu na jednotku hmotnosti oxidu nebo oxidů pasty ovlivňují fluiditu vyráběné pasty a musí být tudíž brány v úvahu pří přípravě oxidu nebo oxidů pro výrobu past.

··· • * • 4 • · ♦

··· • · · ·· ····

Pasty jsou, poté co byly naneseny a pasta byla zakonzervována, pak formovány buď procesem jímkového formování nebo procesem kontejnerového formování. Při formování v jímce jsou destičky s nanesenou pastou umístěny v jímkách se zcela zředěnou kyselinou sírovou a přímý elektrický proud je aplikován na desky, aby došlo k proměně pozitivní pasty na PbO a negativní pasty na pórovité olovo. Při kontejnerovém formovacím procesu je baterie nejprve sestavena a naplněna elektrolytem a pak je teprve aplikován přímý elektrický proud na desky, aby došlo k proměně pozitivní pasty na PbO a negativní pasty na pórovité olovo.

Negativní část pro trubkové desky je vyráběna procesem nanášení pasty na desku, zatímco pozitivní část je vyráběna z mřížky, která se skládá z vertikálních olověných prutů v centrech trubek z tkaných, splétaných nebo netkaných látek. Trubky jsou naplněny práškem oxidu olova, obvykle s pomocí vibrátorů, nebo kaší nebo pastou oxidu olova, a jsou spojeny ohebným páskem do kuličkových prutů a spojovacích kolíků. Naplnění trubek buď práškem nebo kaší je obtížná operace.

Když je olověno-kyselinová baterie vybitá, oxid olovičitý (elektrický odpor 10'⁵ až 10'⁶ Ohm/m²) je přeměněn na isolátor PbSC>4. Síran olovnatý může tvořit nepropustnou vrstvu obalující částice oxidu olovičitého a omezuje využití částic oxidu olovičitého na méně než 50 procent, obvykle okolo 30 procent. Energetický výstup je významně ovlivněn stave nabití nebo stavem vybití baterie, protože síran olovnatý zajišťuje odpor v obvodu kdykoliv je baterie zatížena. Během provozu baterie může síran olovnatý růst do odolných, hranatých krystalů, které porušují vrstvu pasty na mřížce a způsobují narušování a cuckování aktivního materiálu na mřížce. Spotřebovávání energie během nabíjení je také zvýšené, z důvodu přítomnosti izolačních vlastností síranu olovnatého. Krystaly síranu olovnatého v negativní elektrodě vyrůst do velké odolné formy, a protože krystal má izolační vlastnosti, je obtížné je redukovat zpátky na olovo. Dokonce když zde jsou velmi tenké vrstvy aktivního materiálu na mřížkách, povlak izolujícího síranu olovnatého brání výstupu energie.

Energie a energetický výkon oloveno-kyselinové baterie je podstatně nižší než optimum, protože většina aktivního materiálu se neúčastní reakce v rámci elektrochemického cyklu baterie. Aktivní materiál, který nereaguje během procesu vybájení, může být považován za mrtvou hmotnost, která nežádoucím způsobem zvyšuje hmotnost baterie a současně snižuje poměr energie vůči hmotnosti a poměr výkonu vůči hmotnosti baterie. Aktivní materiál, který nereaguje, zajišťuje strukturu a vodivost pro aktivní materiál, který reaguje.

Pozitivní deskou olověno-kyselinové baterie je deska, která normálně selhává při aplikacích s hlubokým cyklem. Selhání se může objevit, když změkčení způsobí ztrátu kontaktu mezi • · pozitivním aktivním materiálem a mřížkou. Takové selhání se nazývá předčasná ztráta kapacity II (PCL II). U ventilem regulovaných baterií s absorbovaným skleněných separátorem, pokud je použita dostatečná komprese (síla uplatněná na rozhraní deska-pasta), může být separace mezi pastou a mřížkou eliminována nebo přinejmenším minimalizována. U zatopených olověnokyselinových nemůže separátor uplatnit dostatečné množství síly, aby došlo k zabránění separaci mřížka/pasta, která se objevuje a způsobuje změkčování aktivního materiálu a ztrátu kapacity a eventuální selhání baterie. Změkčený aktivní materiál, u zatopených baterií, může spadnout na dno baterie (fenomén nazývaný „troušení pasty“), a pak může způsobit můstek mezi pozitivní a negativní deskou a baterie selhává z důvodu zkráceného obvodu. Izolované (zabalené) separátory byly používány v zatopených systémech, aby došlo k minimalizaci zkrácených obvodů vzniklých troušením pasty. Pro náročné aplikace jsou SLI zatopené olověno-kyselinové baterie konstruovány s žebrovými separátory, které mají masku, která je tvořena posílenou potahovou látkou, pokrývající žebry zatopeného separátoru. Tyto separátory jsou používány proto, aby pomohly uchovat pastu na destičkách, ale stojí dvakrát až třikrát více než nezesílené separátory. V průmyslových trakčních bateriích jsou používány velmi komplexní separátorové systémy tak, aby bylo zabráněno pastě odpadávat nebo se trousit od destičky.

Změkčování aktivního materiálu také zvyšuje expozici mřížky kyselině sírové, což zrychluje korozi mřížky a někdy vytváří izolační vrstvu na mřížce, která zabraňuje aktivnímu materiálu být v dobrém elektrické kontaktu s mřížkou a tím způsobuje selhání baterie, protože dochází k předčasné ztrátě kapacity Π (PCL Π).

Hlavním problémem spojeným s prodlužováním života olověno-kyselinových baterií je udržování integrity pozitivní desky. Proto byly vynalezeny přídavné látky, aby došlo ke zlepšení kapacity baterie.

Negativně aktivní bateriové desky, které obsahují nasekaná skleněná vlákna mající průměrný průměr okolo 0,013 milimetru, jsou dobře známé a byly popsány například v patentu US 4 323 470, přijatém 6. dubna 1982 autorům Mahato a spol..

Následující patenty US také pracují s bateriovými pastami, včetně, přinejmenším v některých případech, takové pasty, které obsahují skleněná vlákna: 4 323 470, publikováno 4/6/82; 4 336 314, publikováno 6/22/82; 4 391 036, publikováno 7/5/88; 4 414 295, publikováno 11/8/83; 4 414 297, publikováno 11/8/83; 4 507 372, publikováno 3/26/85; 4 510 219, publikováno 4/9/85; 4 606 982, publikováno 8/19/86; 4 631 241, publikováno 12/33/86; 4 725 516, publikováno 2/16/88; 4 735 870, publikováno 4/5/88; 4 873 161, publikováno 10/10/89; 5 009 971, publikováno 4/23/91; 5 035 966, publikováno 7/30/91; 5 075 184, publikováno 12/24/91; 5 114 « ·

9··· ·9Φ 9

806, publikováno 5/19/92; 5 206 100, publikováno 4/27/93; 5 219 676, publikováno 6/15/93; 5 223 352, publikováno 6/29/93; 5 225 298, publikováno 7/16/93; 5 302 476, publikováno 4/12/94; 5 336 275, publikováno 8/9/94; 5 348 817, publikováno 9/20/94; 5 376 479, publikováno 12/27/94; 5 468 572, publikováno 11/21/95; a 5 998 062, publikováno 12/7/99.

Dva patenty US připisované Rowlette, 4 507 372, publikováno 5/26/1985 a 4 735 870, publikováno 4/5/1988, popisují přidání skleněných vláken, která jsou obalena SnO₂, do positivní bateriové pasty proto, aby došlo k udržení vodivosti během procesu nabíjení a vybíjení. Bylo uvedeno, že přidání způsobuje zvýšení v celém rozsahu a zabraňuje ztrátě kapacity, která se obvykle objevuje, když během použití vzniká síran olovnatý, protože oxidem potažené sklo nahrazuje některý oxid olova v pastě. Krátká zmínka je uvedena v patentech tykajících se skelné vaty. Experimenty, které byly provedeny, jak je následně popsáno zde, demonstrují, že pocínovaná skleněná vlákna nezajišťují zesílený užitek objevený, když jsou nepotažená mikroskleněná vlákna přidána do bateriové pasty. Patenty Rowlette také odhalují, že energetické charakteristiky olověno-kyselinových baterií jsou zlepšené začleněním disperze takové termodynamicky stabilní vodivé látky (v rozmezí od 1 do 10 % hmotnosti), jako jsou skleněná vlákna vláknité skelné vaty potažená oxidem cínu a použitá jako přídavná látka v pozitivním aktivním materiálu nanášeného na mřížku pozitivní desky. Pozdější Rowlette patent také popisuje, že nezbytné se vyhnout převrácení pozitivní desky proto, aby došlo k zamezení redukce oxidu cínu, a že toto může být provedeno použitím nadměrné desky a jejím přednabitím, před-vybitím negativní desky a/nebo umístěním přerušovače obvodu v kombinaci s deskami a konektory, aby došlo k odstranění zátěž, když napětí pozitivní desky spadne pod drive vybranou hladinu.

Publikace autorů Williams a Orsino prezentovaná na Čtyřicátém osmém výročním mítinku American Ceramic Society, 5/1/1946², diskutuje přidání niklu do skladovaných baterií a také fakt, že monomolekulámí vrstva kovového niklu může být tím vším, co je nezbytné pro katalytickou depolarizaci desky. V publikací je diskutován fakt, že zacyklení má účinek ukrytí vrstvy niklu uvnitř struktury porézního olova (negativní) a potřeby pro trvalé renovování katalytické vrstvy. Williams popisuje, že cestou jak řešit tento problém bylo přidat sklo, které obsahovalo 0,00006 až 0,047 % niklu do bateriové pasty, která byla použita pro výrobu negativních desek. Nízká rozpustnost skla utvořila toto jediným materiálem, který mohl uspokojit potřebu pozvolného doplňování niklu. G.W.Vinal a spol. (1940) v publikaci „Notě on Effect of Cobalt and Nickel in Storage Batteries“ ukazuje, že přidání niklu do bateriového elektrolytu ve formě síranu nikelnatého depolarizuje negativní desky.

Patent US 5 667 917, publikovaný 16, září 1997, popisuje náplně s vodivými potahy (skleněné mikrokuličky) nebo kombinaci náplní s vodivými potahy a nevodivých náplní, coby integrální části aktivního materiálu elektrody. Náplně redukují množství aktivního materiálu elektrody. Patent také popisuje, že zahrnutí náplní v aktivním materiálu destičky umožňuje difúzi elektrolytu v destičce tak, aby byla kontrolována, takže je také zlepšeno využití aktivního materiálu.

Následující publikované japonské patentové přihlášky (Kokai) také pracují s bateriovými pastami, včetně, přinejmenším v některých případech, takových past, které obsahují skleněná vlákna: 10321234, datum publikování 12/4/98; 10199562, datum publikování 7/31/98; 10134803, datum publikování 5/22/98; 10134794, datum publikování 5/22/98; 10092421, datum publikování 4/10/98; 10050337, datum publikování2/20/98; 09289035, datum publikování 11/4/97; 09184716, datum publikování 5/20/97; 09115581, datum publikování 5/2/97; 09092268, datum publikování 4/4/97; a 09092252, datum publikování 4/4/97.

Následující publikované patentové přihlášky EP také pracují s bateriovými pastami, včetně, přinejmenším v některých případech, takových past, které obsahují skleněná vlákna: 0736922, datum publikování 10/09/96; 0680105, datum publikování 11/02/95; 0608590, datum publikování 8/0394; 0553430, datum publikování 8/04/93; 0377828, datum publikování 7/8/90; a 0127301, datum publikování 12/05/84.

Japonská patentová přihláška číslo 55-108175 diskutuje míšení dutých mikrotělísek coby složky aktivního materiálu bateriové desky. Dutá mikrotělíska jsou rezistentní vůči kyselině obsažené v elektrolytu a tvoří multiporózní strukturu. Mikroporózní tělíska jsou dutá a zahrnují schránky spojené do dutin vyplněných elektrolytem. Dutiny jsou napojeny na oblasti destičky, které se podílejí na nabíjecí reakci.

Japonská patentová přihláška číslo 62-160659 diskutuje zahrnutí dutých uhlíkových balónků v aktivním materiálu bateriové desky, zatímco přihláška číslo 55-66865 diskutuje míšení dutých mikrokuliček takových, jako jsou armsosférové, filitové, širarové balónky, balónky oxidu křemičitého a uhlíkové balónky do aktivního materiálu bateriové desky, aby došlo ke zlepšení vybíjecích charakteristik desky.

Patent US 5 660 949 popisuje přídavnou látku elektrolytu, která obsahuje antimon, pro použití v olověno-kyselinových bateriích. Přídavná látka elektrolytu je vyráběna míšením synthetického oleje, naftového oleje, rzi neobsahující zinek, inhibitorů oxidace a kopolymeru ethylenu a propylenu, a tato látka je v olověno-kyselinových bateriích obsahujících antimon umístěna nad buňky desky. Tím je dosaženo inhibice tvorby plynu a zamlžování, což je doprovázeno prospěchem ze zvýšení účinku a odolnosti baterie.

Byly provedeny pokusy dosáhnout dalšího zlepšení ve využití materiálu a specifické kapacity baterií nahrazením skleněných mikrovláken nasekaným vláknem v pastě, jak je popsáno v patentu Mahato a spol., a tímto zajistit separátor, který by zvětšil povrchovou plochu bateriové pasty. Bylo nicméně zjištěno, že skleněná mikrovlákna mající průměrný průměr vlákna okolo 3 mikrometrů, pokud jsou přidána v množstvích tak nízkých, jako je 0,01 procenta, v závislosti na hmotnosti oxidu olova v pastě, způsobují, že pasta není provozuschopná, a proto nepoužitelné v tom smyslu, že by mohly být použity v bateriových pastích.

PODSTATA VYNÁLEZU

Předkládaný vynález je založen na objevu, že bateriová pasta obsahující nepotažená skleněná vlákna mající průměrný průměr okolo 3 mikrometrů, a která jsou přítomna v množstvích pohybujících se v rozmezí od 0,02 procent do přibližně 15 procent, v závislosti na počáteční hmotnosti oxidu olova v pastě, může být vyráběna procesem mixování nebo míšení, například v Hobartově mixéru pracujícím při přibližně 85 otáčkách za minutu, vody s přibližně polovinou mikroskleněných vláken, která mají být začleněna do pasty, a pak přidáním PbO a pokračováním mixování do té doby než voda nevytvoří pastu s PbO, a nakonec přidáním zbylého podílu vláken a zbylého podílu vody, pokračováním mixování dokud se nevytvoří konzistentní pasta, pak přidáním zředěného roztoku kyseliny sírové, mixováním po dobu dalších dvou až tří minut, přidáním kyseliny sírové, aby došlo k vzniku konvenčního složení pasty, a mixováním konečného složení, například po dobu 10 minut dokud materiál nezchladne na teplotu okolo 100 °F.

Předpokládá se, že malý průměr skleněných vláken, která jsou někdy nazývána „mikrovlákna“ nebo „nanovlákna“, bude účinný při posílení krystalické struktury u obou, jak negativního aktivního materiálu, tak pozitivního aktivního materiálu, a že nulový kontaktní aspekt vlhkého skla bude umožňovat to, aby více kyseliny pronikalo hlouběji do obou, jak negativního aktivního materiálu, tak pozitivního aktivního materiálu, a tudíž zajistilo větší využití aktivní hmoty, a že posílení zajištěné vlákny bude potlačovat pohyb obou, jak negativního aktivního materiálu, tak pozitivního aktivního materiálu. Také se předpokládá, že malý průměr skleněných vláken zlepší odpor aktivního materiálu vůči stlačení, zvýší odpor aktivního materiálu vůči drcení, zesílí a zvýší počáteční porózitu aktivního materiálu, což následně umožní, aby nárůst konverze olova a • · « ·· .· : · to··· ·· • · • · • · · • to » · · •to «·· oxidu olova na velké krystaly síranu olovnatého během procesu vybíjení, a zlepší využití aktivního materiálu a zredukuje jeho nezbytnou hmotnost. Použití skleněných mikrovláken zvýší porózitu pasty a způsobí odpovídající snížení její hustoty, takže daná hmotnost pasty bude tvořit podstatně vyšší číslo u desek.

Předkládaný vynález je také založen na objevu, že všechny přídavné látky, včetně mikroskla, do negativní pasty nebo pozitivní pasty mohou být zapracovány do předpřipravených mikroskleněných plátů, desek nebo rolí tak, aby bylo zajištěno operátorovi pohodlí, přesnost a zdraví a bezpečí díky předem naměřené jednosložkové přídavné látce. Kromě toho vlákna, pláty, desky nebo role mohou být složeny nebo mohou obsahovat mikroskleněná vlákna nebo částice speciálních skleněných prostředků, které uvolňují takové ionty, jako jsou Ni, Pt, Ba, Co, Sb, Bi a Sn, ale nadále zajišťují zvýšenou sílu a další prospěšné vlastnosti mikroskleněných vláken v pastě, nebo mohou pláty, desky nebo role obsahovat částice mající povrchovou plochu přinejmenším 0,3 m³/g skla, které uvolňují takové ionty, jako jsou Ni, Pt, Ba, Co, Sb, Bi a Sn. Předkládaný vynález se také zamýšlí nad tím, že pozitivní nebo negativní pasta obsahující skleněná mikrovlákna, může být podrobena stlačení proto, aby došlo ke zvýšení její hustoty. Například pasta může být aplikována na desky, zakonzervována z hlediska požadovaného obsahu vlhkosti, a stlačena mezi dvěma lisovacími deskami, dokud není zabráněno bočnímu pohybu pasty odolným kruhem, který je umístěn také mezi lisovacími deskami, a který obklopuje pastu. Takovýto stlačovací krok by mohl vést k působení proti snižování hustoty, které způsobeno přítomností skleněných mikrovláken v pastě. Mikrovlákna, která mají hustotu okolo 2,5 grmu na centimetr krychlový, nahrazují adekvátní objem olova/oxidu olova, které má mnohem vyšší hustotu pohybující se v rozmezí od 8,0 do 11,337 gramů na centimetr krychlový, a proto váží značně víc než vlákna, která nahrazuje.

A konečně se předkládaný vynález zabývá pastovými deskami, kde je plát skleněných vláken, celulózový nebo synthetický, netkaný pastový papír mezi pozitivním aktivním materiálem a mřížkou, mezi negativním aktivním materiálem a mřížkou, nebo mezi oběma, jak pozitivním aktivním materiálem a mřížkou, tak negativním aktivním materiálem a mřížkou.

Bylo zjištěno, že od 0,02 do 15 procent hmotnosti nepotažených mikroskleněných vláken v pastě používané pro výrobu desek pro olověno-kyselinové baterie může nabídnout následující zlepšení:

Vlákna posilují a zvyšují sílu pasty, zvyšují účinnost výroby, snižují lámání aktivního materiálu, pokrývají pastu a ukrývají pelety, zlepšují odolnost vůči vibracím a účinnost výroby, redukují tvorbu útržků coby následek zlepšení mechanické síly a zajišťují desky, které schnou bez praskání zatímco jsou konzervovány. Přítomnost vláken v pastě také zajišťuje zlepšení zdraví a bezpečnosti, protože snižuje prášení z past a umožňuje tak výrobu baterií, u nichž jsou sníženy případy zatlačení na separátor mezi sousedícími deskami a následné poškození baterie. Výrobní proces je také zjednodušen, protože je vyžadováno méně síly pro stlačení vrstvy desek a separátoru před tím, než je vrstva desek vložena do schránky.

Bateriová pasta podle předkládaného vynálezu obsahující skleněná mikrovlákna může být také použita za vysoké fluidity, což umožňuje výrobu pastových desek se zvýšenou porózitou, energetickou hustotou a využitím aktivního materiálu. Hmotnost aktivního materiálu v bateriové desce může být také snížena.

Skleněná mikrovlákna mohou být použita v pastách pro buď jednu nebo obě, a to jak pozitivní, tak negativní bateriovou desku, a i v různých množstvích. Například 6 procent skleněných mikrovláken může být přidáno do pozitivního aktivního materiálu, zatímco pouze 2 procenta nebo žádné je přidáno do negativního. Toto umožňuje vyrábět baterie, v kterých negativní a pozitivní desky mají odlišnou účinnost nebo kapacitu, což může být vysoce výhodné při některých bateriových aplikacích.

Skleněná mikrovlákna použitá v pozitivních a negativních pastách mohou mít také odlišné průměry, nebo odlišné chemické složení, aby byl zajištěn optimální užitek, v případě kdy mají pozitivní a negativní aktivní pasty krystaly odlišné velikosti částic.

Zvýšená porózita pasty a fakt, že povrch mikrovláken je hydrofílní, zajišťují zlepšené transport hmoty zvláště u aplikacích na než jsou kladeny vysoké nároky, a zvýšená porózita také zajišťuje větší povrchovou oblast pro reakce, které jsou vázané na povrchovou oblast, např.: rekombinace a tvorba plynu při nabíjení. Struktura vlákna může zajistit snazší difúzi kyseliny přes vrstvu síranu olovnatého, což zlepšuje vodivost desky.

Zlepšení, které mikroskleněná vlákna zajišťují v pozitivním aktivním a negativním aktivním materiálu, je zodpovědné za zlepšenou energetickou hustotu, zlepšené využití aktivního materiálu, redukci hmotnosti nezbytného aktivního materiálu a zlepšené výrobní výtěžky.

Vlákna a částice v bateriových pastách podle předkládaného vynálezu mohou také působit jako dopravní systém pro ionty, které jsou prospěšné pro pasty, a vlákna vytvářejí z tohoto pohledu posílení narozdíl od částic přídavných látek.

Vlákna v bateriových pastách podle předkládaného vynálezu mohou být odvozena od separátorů použitých baterií, které byly recyklovány.

Skleněná vlákna v bateriových pastách podle předkládaného vynálezu se vhodně skládají z chemicky odolného skla, například takového typu, jaký je popsán v patentu US 4 558 015, publikováno 10. prosince 1985, pod názvem „Chemically resistant refractory fiber“, nebo typu známého ze stavu techniky jako „C-Glass“. Chemicky odolná vlákna jsou popsána tak, jak je následně naznačeno v patentu:

„Předměty podle předkládaného vynálezu jsou tvořeny komponovaným prostředkem vhodným pro výrobu odolných vláken, která vizuálně neobsahují urychlovače tavení typu oxidů alkalických kovů, zahrnujících od 56 do 76 % oxidu křemičitého, od 12 do 33 % oxidu hlinitého a od 3 do 22 % oxidu zirkoničitého. U vláken, která mají toto základní chemické složení, bylo zjištěno, že jsou významně chemicky inertní v obou, jak alkalickém, tak kyselém prostředí. Příkladem takových prostředí by byly kyselé roztoky v bateriích nebo výrobky z křemičitanu vápenatého, dokonce i v případech, kdy tyto výrobky byly tepelně zpracovány při teplotách od 300 do 1100 °F (150 až 593 °C). Tato odolná vlákna jsou vytvářena narážením roztaveného proudu na povrchy dvou rychle rotujících cívek. Tento proces výroby navíjení vláken je skutečně mnohem účinnější, než když roztavený proud je v oblasti okolo 3000 °F (1705 °C), což činí použití výše zmíněných urychlovačů tavení nežádoucím.“

C-Glass vlákna jsou popsána v patentu US 4 510 252, Potter, publikováno 9. dubna 1985, kde se uvádí:

„Skla C-typu byla dlouhou dobu známa v průmyslu skleněných vláken proto, že jsou vhodná jako posilující vlákna, když je zapotřebí dosáhnout chemické odolnosti. Vlákna těchto typů jsou hlavně složena z alkalických kovů, kovů alkalických zemin, hlinito-boritých křemičitanů spolu s dříve popsaným prostředkem C-typu, který byl na příkladu uveden patentem US 2 308 857. K.L. Lowenstein, v knize s názvem The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibers (Elsevier Scientifíc Publishing Co., 1973), na straně 29, popisuje příklad prostředku skla C-typu, které zahrnuje 65 % SiOa, 4 % AI2O3, 5 % B2O3, 3 % MgO, 14 % CaO, 8,5% Na2O a 0,5 % Fe2O3. Specifičtějším složení C-typu, které bylo dostupné do mnoho let, je složení z okolo 65,5 % SiO₂, okolo 3,8 % AI2O3, okolo 0,1 % Fe₂C>3, okolo 13,7 % CaO, okolo 2,4 % MgO, okolo 8,9 % (Na₂O + K₂O), okolo 0,2 % TiO₂, a okolo 5,5 % B₂O₃.“

Proto je předmětem předkládaného vynálezu zajistit způsob výroby bateriové pasty obsahující od okolo 0,02 do okolo 15 procent hmotnosti skleněných vláken, která mají průměrný průměr vlákna od okolo 0,25 mikrometru do okolo 10 mikrometrů.

Dalším předmětem je zajistit bateriovou pastu, která obsahuje od okolo 0,02 do okolo 15 procent hmotnosti skleněných vláken majících povrchovou plochu přinejmenším 0,3 metru čtverečního na gram a zahrnují skleněná vlákna mající průměrný průměr vlákna od okolo 0,25 mikrometru do okolo 40 mikrometrů, a takovou chemickou charakteristiku skla, že během funkce v baterii ·

zde bude pomalá difúze takových iontů, jako jsou Ni, Pt, Ba, Co, Sb, Bi a Sn, od skleněných vláken do pozitivního aktivního materiálu nebo negativního aktivního materiálu baterie.

Dalším předmětem je zajistit bateriovou pastu, která tvoří pozitivní aktivní materiál nebo negativní aktivní materiál, který zvyšuje odolnost proti praskání v porovnání s pozitivním aktivním materiálem nebo negativním aktivním materiálem vytvořeným z konvenčních bateriových past.

Ještě dalším předmětem je zajistit mikroskleněný plát nebo roli, který zahrnuje dopravní systém pro přídavné látky, které jsou vyžadovány v pastě, protože tyto přídavné látky jsou začleněny do plátu nebo do role.

Dalším předmětem je stále zajistit způsob výroby bateriové pasty, který zahrnuje kroky regenerování mikroskleněných vláken ze separátoru recyklovaných olověno-kyselinových baterií nebo jiných elektrochemických článků a mixování regenerovaných vláken s přinejmenším jedním oxidem olova, přinejmenším jedním síranem olova, vodou a kyselinou sírovou, aby došlo k vytvoření pasty.

Další předměty a výhody budou jasné z následujícího popisu, jehož záměrem je pouze ilustrovat a popisovat, ale nikoliv omezovat vynález. Byly napsány popisky k přiloženým obrázkům.

PŘEHLED OBRÁZKŮ NA VÝKRESECH

Obrázek 1 je schématickým zvětšeným pohledem ukazujícím zařízení, které může být použito pro výrobu bateriových mřížek podle předkládaného vynálezu.

Obrázek 2 je zobrazením mřížky neobsahující pastu, na kterou může tato pasta být nanesena v zařízení z obrázku 1 tak, aby došlo k vytvoření bateriové mřížky podle předkládaného vynálezu.

Obrázek 3 je schématickým zvětšeným zobrazením ukazujícím zařízení, které je podobné tomu z obrázku 1, a které může být použito pro výrobu pastových bateriových mřížek podle předkládaného vynálezu s vrstvou pastového papíru přilehlého buď k jednomu nebo oběma povrchů pastové mřížky.

Obrázek 4 je zobrazením pastové mřížky vyrobené v zařízení z obrázku 1.

Na obrázku 5 je sloupcový graf představující počáteční specifickou kapacitu v ampérhodinách na gram pozitivního aktivního materiálu baterií a počáteční specifickou kapacitu v ampérhodinách na gram pozitivního aktivního materiálu jinak identických baterií s konvenčními pozitivními deskami.

• · • « ·· • » »

PŘÍKLADY PROVEDENÍ VYNÁLEZU

Následující příklady popisují podle vynálezců v současnosti nejlepší uvažovaný způsob výroby bateriových past, pastových desek a baterií podle předkládaného vynálezu. Tak, jak jsou uvedeny v příkladech a kdekoliv jinde, termíny „procenta“ a „části“ odkazují na procenta a části hmotnosti: „g“ znamená gram nebo gramy; „kg“ znamená kilogram nebo kilogramy; a „ml“ znamená mililitr nebo mililitry; „cc“ znamená centimetr krychlový nebo centimetry krychlové; a všechny teplotní údaje jsou uváděny v stupních F, pokud není uvedeno jinak.

Příklad 1

Bateriová pasta podle předkládaného vynálezu byla vyrobena podle postupu, který zahrnoval následující kroky: naplnění Hobartova mixéru 525 ml vody a 100 g skleněných vláken, která měla průměrný průměr převážně 3 mikrometry; mixování vláken a vody po dobu přibližně 5 minut při provozování mixéru na 85 otáček za minutu; přidání 3405 g PbO do mixéru a pokračovalo mixování dokud všechna volná voda nebyla smíšena s PbO; doplnění 175 ml vody a 38,2 g skleněných vláken, která měla průměrný průměr převážně 3 mikrometry do mixéru a pokračovalo mixování dokud v mixéru nevznikla jednolitá pasta; přidání 1,55 ml roztoku kyseliny sírové, který obsahoval 49 hmotnostních procent H2SO4 rozpuštěné v 155 ml vody, do mixéru a pokračovalo mixování po dobu 3 minut; a přidání 130 ml roztoku kyseliny sírové, který obsahoval 49 hmotnostních procent H2SO4, do mixéru a pokračování mixování po dobu 10 minut dokud se pasta v mixéru nezchladí na teplotu 100 °F. Pasta měla hustotu 58,0 g/palec³. Skleněná vlákna použitá jak je popsáno výše v příkladu 1 a následně v příkladech 2 a 3 mají průměr vláken okolo 3 mikrometrů. Jiná komerčně dostupná vlákna mající průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů mohou být také použity. Provedení past podle předkládaného vynálezu zde závisí, mezi dalšími věcmi, na ploše povrchu skleněných vláken. Proto může být použit zvýšený podíl hrubých vláken, aby mohlo být dosaženo v podstatě stejný výsledek jako je dosažen s daným podílem dobrých vláken, a snížený podíl dobrých vláken může být použit, aby bylo dosaženo v podstatě stejného výsledku jako je dosaženo s daným podílem hrubých vláken.

* ··**. s · »’ .· ϊ · ·,_· :

··*♦ ·· * · •« · * • · · *· ···

Příklady 2 a 3

Postup popsaný v příkladu 1 byl zopakován kromě toho, že celková náplň skleněných vláken byl 204,3 g a počáteční náplň byl 150 g vláken; celková náplň vody byla 750 ml v příkladu 2 a 600 ml v příkladu 3, a počáteční náplň byla 575 ml v příkladu 2 a 425 ml v příkladu 3. Bateriová pasta z příkladu 2 měla hustotu 50,97 g na palec³ a bateriová pasta z příkladu 3 měla hustotu 54,50 g na palec³.

Směs dvou nebo více skleněných vláken majících odlišné průměry, a proto, různé plochy povrchů, obvykle vyjádřené v m²/g, mohou být použity k výrobě pasty podle předkládaného vynálezu. Vlákna s menším průměrem mají větší dostupnou hydrofílní povrchovou plochu než mají vlákna s větším průměrem a proto budou schopná absorbovat více vody během procedury mixování pasty. Vztah mezi průměrem skleněných vláken a povrchovou plochu vyjádřený jako m Zg je ovlivněn hustotou vlákna, která je obvykle v rozmezí od 2,4 do 2,6 g/cm . Délka skleněného vlákna může ovlivnit povrchovou plochu. Tento vliv se zvyšuje s tím, jak se délka snižuje, protože větší počet konců kratších vláken je se vyskytuje na gram vláken. Vliv konců se může stát významnějším, pokud se vlákno zlomí nebo je délka vlákna zkrácena tak, aby podporovala mixovací proces, který je součástí výroby pasty. Lámání vláken zkracující délku vlákna, která je obvykle okolo 150-násobku průměru vlákna, usnadňuje dispergování vláken během procesu výroby pasty, ale kratší vlákna jsou měně účinným posílením pro aktivní materiál když je pasta jednou nanesena na mřížku. Skleněná vlákna, která jsou užitečná při využití předkládaného vynálezu, jsou obvykle vyráběny jako vlna; průměry uvedené jako reprezentativní jsou průměrnými hodnotami, které jsou vypočítány z BET měření povrchové plochy nebo z některých forem protokolu na měření vzduchové odporu. Ačkoliv přídavná skleněná vlákna tak, jak jsou obvykle vyráběna, mají škálu průměrů vláken, přídavné látky, kde všechna vlákna mají stejný průměr, by byly schopny poskytnou stejný prospěch v bateriových pastách. Je obtížné zajistit jakékoliv měření délky skleněných vláken, protože není k dispozici žádný vhodný testovací protokol pokud jsou vlákna polámaná nebo rozlámaná v kuličkovém mlýnu na vhodnou délku. Zatímco typická délka by mohla být získána pomocí SEM testování nebo za použití jiného vhodného vybavení, nejsou takovéto postupy běžně používány. Nicméně, pokud jsou použita vlákna rozlámaná v kuličkovém mlýnu při praktické aplikaci předkládaného vynálezu, obvykle je upřednostňováno to, že poměř průměrné délky vůči průměru vláken je přinejmenším 5 : 1, jak bylo změřeno pomocí SEM testování. Ví se, že průměr skleněných vláken může být vypočítán z určení BET povrchové plochy vláken s pomocí studie, která používá kryogenní kapalný dusík * · • · · ~ · > ' ~ · « ♦ · ·· · · · · · * · · · ♦ · « « » ···· ·· ·· « ♦«···· nebo kapalný krypton nebo argon, a že tyto výpočty se odlišují od hodnot, které byly určeny pomocí SEM testování. Průměry vláken jsou zde uvedeny na základě výpočtů založených na určeních BET povrchové plochy.

Příklady 4 a 5

Procedura popsaná v příkladu 1 byla opakována za použití komerčního zařízení tak, aby došlo k vyrobení další bateriové pasty. Počáteční a celkové náplně skleněných vláken, počáteční a celkové náplně vody, náplně PbO a náplně kyseliny sírové jsou uvedeny v následující tabulce:

	Příklad 4, pozitivní pasta obsahující 6 procent skleněných vláken	Příklad 5, negativní pasta obsahující 2 procenta skleněných vláken
skleněná vlákna, počáteční náplň	25 liber	25 liber
voda, počáteční náplň	55 kg	35 kg
skleněná vlákna, celková náplň	75 liber	25 liber
voda, celková náplň	165 kg	85 kg
kyselina sírová	135 liber	125 liber
PbO (Bartoňův oxid, 20 hmotnostních procent kovového Pb)	600 kg	600 kg
expandující látka	* * *	12,5 liber
hmotnostní poměr vody vůči PbO	0,275	0,142

Bateriová pasta podle příkladu 5 může být také vyrobena jednotným dispergováním expandující látky v chuchvalci skleněných mikrovláken (průměrný průměr 3 mikrometry), takže daná plocha chuchvalce obsahuje 25 liber mikrovláken a 12,5 liber expandující látky, a naplněním této hmoty chuchvalce do mixéru. Pak následuje přidání 35 kg vody a po počátečním mixování přidání dalších 50 kg vody, 125 liber kyseliny sírové a 600 kg Bartoňova oxidu. Podobně mohou být dispergovány další přídavné látky v chuchvalci v takových poměrech, že daná hmota chuchvalce obsahuje požadovanou náplň skleněných vláken a požadovaných přídavných látek.

Proto, v jedné své části, je předkládaný vynález článkem výroby, ve kterém je plát nebo chuchvalec složen z hmoty propletených vláken, která může zahrnovat přídavnou látku pro bateriovou pastu a, dispergovanou jednotně v hmotě propletených vláken, druhou přídavnou látku pro bateriovou pastu. Propletená vlákna a druhá přídavná látka jsou přítomny v takovém • · A * · A A » · · ··»· · A A · · A • A A A·· · · · • AAA AA »A » · ···· poměru, že daná hmota plátu nebo chuchvalce zahrnuje takové množství propletených vláken a takové množství přídavné látky bateriové pasty vyžadované pro dané množství bateriové pasty,

V upřednostňované části vynálezu je plát nebo chuchvalec složen z hmoty propletených skleněných mikrovláken nebo skleněných nanovláken. V nejupřednostňovanějším případě je velké množství přídavných látek pro bateriovou pastu dispergováno jednotně v plátu nebo chuchvalci propletených vláken, a přídavné látky jsou přítomny v takových poměrech, že daná hmota plátu nebo chuchvalce zahrnuje takové množství propletených vláken a takové množství každé z velkého množství přídavných látek pro bateriovou pastu, jaké je vyžadováno daným množstvím bateriové pasty.

Bateriové pasty podle příkladů 4 a 5 byly použity v komerčním zařízení tak, aby byly naneseny na mřížky, které se skládaly ze slitinové mřížky obsahující 98 procent hmotnosti olova a malá množství slitinových kovů. Mřížky měly rozměry 4,25 palce na 4,5 na 0,1 palce. S odkazem na obrázek 1, byly vyrobeny za sebou jdoucí vsádky pasty podle metody, který byla popsána drive, v mixéru 10, kde byly vsádky míchány pomocí mixovacích nožů 11, a z kterého byla pasta přemístěna do nálevky pasty 12, která sloužila jako nanášecí nálevka 13. Pasta byla z nálevky 13 nanesena na mřížku 14, která, jak je může být patrno z obrázku 2, měla rám složený z bočním částí 15, koncové části 16, křížových drátů 17, které přesahovaly mezi bočními Částmi 15 a z drátů 18, které přesahovaly mezi jednou koncovou částí 16 a křížovou částí 19.

S odkazem na obrázek 1, mřížky 14 s hmotou pasty umístěnou na každé z nich byly přeneseny pomocí dopravního pásu 20 na dopravní pás 21, kterým byly dopravovány skrz pec 22, která udržovala stálou teplotu 200 °C. Pak byly vyloženy na stůl 23, který se snižoval s přibývajícími mřížkami, takže stoh vysoký okolo 10 palců mřížek 14 a nanesené bateriové pasty se na něm hromadil. Dopravní pás 21 pohyboval mřížkami a nanesenou bateriovou pastou přes pec 22 takovou rychlostí, že každá mřížka byla v peci skutečně po dobu 1 minuty.

Stohy mřížek 14 a nanesená bateriová pasta byly periodicky přenášeny ze stolu 23 pro konzervování, které probíhalo po dobu 3 až 5 dní během nichž obsah olova poklesl z přibližně 20 hmotnostních procent na přibližně 3 hmotnostní procenta následkem reakce mezi mřížkami a nanesenou pastou, a tak se z nich staly napastované mřížky. Po zakonzervování, které se někdy nazývá „hydrosetování“, byl u napastovaných mřížek zjištěn značný obsah vlhkosti okolo 13 procent hmotnosti, zatímco napastované mřížky vyrobené pro klasickou bateriovou pastovou směs zahrnující 600 kilogramů PbO, 130 liber kyseliny sírové, která měla hustotu 1,385 g na mililitr, a 75 kg vody měly obsah vlhkosti od 7 do 8 hmotnostních procent.

• · · · · · · · · · ··*· · · ·· · • · · a · » · · a ···> aa aa · ·· tlil

Na obrázku 4 je se pod číslem 24 ukrývá dvojitě napastovaná mřížka, kde část pasty 25 je odkrytá, aby byla vidět pod ní ukrytá mřížka.

Mřížky 24 byly potom vystaveny dělícímu kroku tak, že řez byl veden přes křížovou část 19 mřížky 14, takže každá dvojitě napastovaná mřížka byla rozdělena napůl, čehož výsledkem byly dvě napastovaná mřížky, z nichž každá byla pak využita pro montáž, která zahrnovala osazovací operaci a vlastní montáž baterií, které pak byly formovány a testovány.

Napastovaná desky byly vystaveny testu vibrací, který zahrnoval zvážení každé desky před testem, umístění zvážené desky na testovací desku a vystavení testovací desky a zvážené desky vibracím ve vertikálním rovině, amplituda vibrací byla 0,1 palce a frekvence 60 Hz, po dobu pěti minut, a nakonec zvážení vibrované desky. Procento ztraceného aktivního materiálu bylo vypočítáno odečtením hmotnosti desky po vibračním testu od hmotnosti před vibračním testem a vydělením rozdílu hmotností desky před vibračními časy 0,01. Pozitivním desky vyrobené tak, jak bylo popsáno pro pastu v příkladu 4, ztratily 0,2 procenta jejich aktivního materiálu, zatímco negativní desky vyrobené tak, jak bylo popsáno pro pastu v příkladu 5, ztratily 1,6 procenta jejich aktivního materiálu.

Konveční baterie, kromě těch, které obsahují pozitivní desky vyrobené tak, jak bylo popsáno pro pastu v příkladu 4, a konvenční desky negativní desky byly podrobeny testování, aby byla určena počáteční specifická kapacita v ampérhodinách na gram pozitivního materiálu při sedmi odlišných počátečních dobách vybíjení. Baterie stejného typu, které obsahovaly konvenční pozitivní desky a konvenční negativní desky byly také vystaveny stejnému testu. Pozitivní desky v testovaných bateriích, které byly vyrobeny z pasty podle příkladu 4, obsahovaly 288 gramů pozitivního materiálu na jeden článek, zatímco konvenční pozitivní desky baterií, které byly vystaveny stejným testům, obsahovaly 370 gramů pozitivního materiálu najeden článek. Číselné výsledky tohoto testování, specifická kapacita v ampérhodinách na gram pozitivního materiálu, jsou uvedeny v následují tabulce:

	Baterie s pozitivními deskami vyrobené za použití bateriové pasty z příkladu 4	Baterie s konvečními pozitivními deskami
5 minutová doba	8,1 Ah (0,028 Ah/g)	6,6 Ah (0,01s8 Ah/g)
2 hodinová doba	21,8 Ah (0,076 Ah/g)	22,1 Ah (0,060 Ah/g)
20 hodinová doba	30,3 Ah (0,105Ah/g)	30,5 Ah (0,082 Ah/g)
celkem	60,2 Ah (0,209 Ah/g)	59,2 Ah (0,160 Ah/g)

Výsledky předešlého testování jsou také vyjádřeny graficky na obrázku 5.

• · · 4 4 · ···* • Mi · 4 · 4 · 4 • 44 4 4 4 4 · 4 • 444 4· 44 4 44 ·4»Φ

Bateriové pasty vyrobené tak, jak je popsáno v příkladech 1 až 3, byly vyrobené z 3405 g PbO a 131,55 ml 49% H2SO4. (Protože PbO má vzorec o molekulární hmotnosti 223,21, z toho vychází množství 3405 -ť-223,2 I = 15,2547 molů PbO, a protože kyselina sírová má vzorec o molekulami hmotnosti 98,08 a 49% kyselina sírová má hustotu 1,3854 g na ml pri 20 °C, z toho vychází množství 131,55 x 1,3854 x 0,49 4- 98,08 = 0,9105 molu H2SO4. Když je PbO míšeno s zředěnou kyselinou sírovou, proběhne reakce, která produkuje základní síran olovnatý (PbSO4.PbO), takže, ve výsledku, se tyto pasty skládaly z 0,9105 molů PbSO4.PbO a 13,43 molů PbO. Poté co je popsaná pasta a další pasty nanesena na mřížky tak, aby vznikly napastované desky, je zde více PbO přeměněno na síran, ale celkové množství PbO v pastách a v napastovaných deskách není změněno těmito reakcemi. Proto je obvyklé vyjadřovat obsah přídavných látek v bateriové pastě a v napastovaných deskách vyrobených z pasty, jako procento PbO přidaného na počátku výroby pasty. Číselně je dosaženo stejného výsledku, pokud jsou určeny obsahy PbO a PbSO4.PbO v pastě nebo v napastovaných deskách a obsah přídavné látky je vyjádřen jako procento obsahu PbO plus obsah PbSO4.PbO, přičemž druhá složka se počítá jako PbO. Například když výše zmíněná pasta obsahuje 13,43 molů nebo 2998,54 g PbO a 0,9105 molů PbSO4.PbO, tak druhá složka je počítána jako PbO zastoupené v množství 0,9105 x 2 x 223,21 = 406,46.

Obecně mohou pasty pro negativní desky obsahovat nízká množství síranu bamatého, lampové čemi a organických přídavných látek a 99 hmotnostních procent nevápenatých oxidů olova (frekventovaně nazývaných „šedé oxidy“), zatímco pasty pro pozitivní desky jsou také složeny hlavně z nevápenatých oxidů olova smíchaných se snad až 20 hmotnostními procenty PbjCU který je nazýván „rudé olovo“. V obou případech je kyselina sírová, obvykle ředěná, začleněna do pasty v množství, které je vyžadováno pro vytvoření síranu oxidu olova nebo síranů oxidu olova, který je nebojsou požadovány.

Někdy je požadováno, aby byly vyrobeny bateriové pasty, které obsahují pastový papír. Zařízení na obrázku 3 může být použito pro zavedení vrstvy pastového papíru 24 pod mřížky 14, když mřížky přecházejí z dopravního pásu 25 na dopravní pás 26, poté co byly umístěny z místa plnění mřížky 27 na dopravní pás 25. Mřížky 14 pastovým papírem mezi sebou a dopravním pásem 25 pak pokračují mezi kovadlinu 27 a nůž 28, které periodicky provozovány válci 29 a 30 tak, aby krájely pastový papír mezi za sebou jdoucími mřížkami, takže jednotlivé mřížky 14 s pastovým papírem pod sebou jsou převáděny na dopravní pás 20 pod nanášecí nálevku 13, kde je na ně nanesena pasta před tím, než projdou skrz pec 22 a jsou shromážděny tak, jak bylo již drive popsáno. Zařízení na obrázku 3 může být také použito pro to, aby byla vrstva 31 pastového papíru na horní povrch mřížek 14, když mřížky přecházejí z dopravního pásu 25 na dopravní pás · · · · ’ί ·”» ♦ ··* · « · · · A • · · ·«» · · A ···· AA «« * «» ····

26, takže jednotlivé mřížky 14 s pastovým papírem nad sebou jsou převáděny na dopravní pás 20 pod nanášecí nálevku 13, kde je na ně nanesena pasta před tím, než projdou skrz pec 22 a jsou shromážděny.

Zařízení na obrázku I a 3 popsáno tak, že má přidaný mixér 10, který slouží připojené pastové nálevce 12, která je spojena s nanášecí nálevkou 13. Obvykle je od mixéru 10 vyžadováno, aby sloužil velkému množství pastových stanovišť, a proto, aby byl oddělen od a byl relativně pohyblivý vzhledem k pastové nálevce 12. Vsádka bateriové pasty je tedy vyráběna v mixéru 10 a naplněna do pastové nálevky 12, po čemž je mixér 10 přesunut, takže mixér může sloužit přinejmenším jedné další pastové nálevce (toto není zobrazeno) před tím než je vrácen, aby dopravil další vsádku bateriové pasty do pastové nálevky 12 podle obrázku 1 nebo obrázku 3. Také je obvykle požadováno po pastové nálevce 12, aby byla oddělena od nanášecí nálevky 13, takže tyto dvě součásti mohou být odděleny z důvodu čištění v době kdy nepracují, nebo když je požadováno, aby byla vyráběna pasta jiného druhu. Například zařízení podle obrázku 1 může být alternativně použito pro výrobu pozitivně aktivní bateriové pasty a negativně aktivní bateriové pasty, u kterých je vyžadováno čištění kdykoliv je změněn druh vyráběné pasty.

Bude oceněno, že předkládaným vynálezem, z jednoho hlediska, je bateriová pasta zahrnující hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká, a od 0,02 procent do 15 procent v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 10 mikrometrů, a mající povrch skla v přímém kontaktu s oxidem olova, se síranem oxidu olova, s kyselinou sírovou a vodou.

Z dalšího hlediska je předkládaným vynálezem bateriová pasta, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 15 procent do 40 procent vody v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent vody v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 10 mikrometrů, a mající povrch skla v přímém kontaktu s oxidem olova, se síranem oxidu olova, s kyselinou sírovou a vodou.

Z dalšího hlediska je předkládaným vynálezem metoda výroby bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je * « • · >♦ počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 10 mikrometrů, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu oxidu olova a dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká. Metoda zahrnuje naplnění části vody a části skleněných vláken, která jsou požadována v pastě, do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů do pasty v mixéru, míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova a oxidů dokud se hlavně všechna volná voda v mixéru nesmíchala s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku vody požadované pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence, a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran oxidu olova nebo sírany, a nakonec konečné míchání pasty.

Z ještě dalšího hlediska je předkládaným vynálezem metoda výroby bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících poměr délky vůči průměru přinejmenším 5:1a průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 40 mikrometrů, vhodněji od 0,25 do 30 a nejvhodněji od 0,25 do 15, a mající vystavené křemičité povrchy, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu oxidu olova a vodu. Metoda zahrnuje naplnění přinejmenším části vody a přinejmenším části skleněných vláken, která jsou požadována v pastě, do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů do pasty v mixéru, míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova a oxidů dokud se hlavně všechna volná voda v mixéru nesmíchala s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku vody, pokud je nějaká požadována, nezbytné pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence a upravení obsahu vody tak, aby byla v rozsahu od 15 do 40 procent v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova naplněného do mixéru, a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran oxidu olova nebo sírany, a dokončení míchání pasty. Někdy je požadováno použít nadbytek vody, to znamená víc než je požadováno v pastě, která je nanášena na mřížku. Když je toto uděláno, předkládaný vynález se také zabývá odstraněním vody z pasty tak, jak je vyrobena, a před tím než je nanesena na mřížky. Pasta, která obsahuje přebytek vody může být vystavena vakuu, aby došlo k odstranění nadbytku vody, nebo může být ponechána v kontaktu s atmosférou o dostatečně nízké vlhkosti, takže vlhkosti je pak odstraňována z pasty vypařováním při pokojové nebo lehce zvýšené teplotě. Takovýto krok, pokud je použit, může být proveden před krátkodobým sušícím krokem, který je prováděn v peci

9« »9 »99 9 9

9 9

999* 99 wv » »»

9 «>99 • 9 9 9 9 • · 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9

9 99 9999 tak, jak bylo popsáno dříve, a v tomto případě dochází k uspoření energie nezbytné pro krátkodobý sušící krok.

Také je možné použít skleněná vlákna, zvláště pak sklo, které má povrchovou plochu přinejmenším 0,3 m /g, nebo oba druhy, v paste podle předkládaného vynálezu, která obsahuje, a proto může propůjčovat pastě, specifický iont pro kontrolu činnosti aspektů bateriové desky. Příklady iontů, které mohou být začleněny ve vláknech a předány do pasty touto cestou, zahrnují barium, antimon, kobalt, platinu, cín, bismut, nikl, bor a podobně. Příklad 6 dokumentuje výrobu takovéto bateriové pasty, která obsahuje skleněná vlákna a částicovou skleněnou náplň, ze kterých přestupuje nikl do pasty během činnosti baterie.

Příklad 6

Bateriová pasta je vyráběna naplněním Hobartova mixéru 525 ml vody, 1,5 g povrchového skla a 100 g skleněných vláken, která měla průměrný průměr převážně 3 mikrometry; mixování vláken a vody po dobu přibližně 5 minut při provozování mixéru na 85 otáček za minutu; přidáním 3405 g PbO do mixéru a pokračováním mixování dokud všechna volná voda nebyla smíšena s PbO; doplněním 175 ml vody a 38,2 g skleněných vláken, která měla průměrný průměr převážně 3 mikrometry do mixéru a pokračováním mixování dokud v mixéru nevznikla jednolitá pasta; přidáním 1,55 ml roztoku kyseliny sírové, který obsahoval 49 hmotnostních procent H2SO4 rozpuštěné v 155 ml vody, do mixéru a pokračováním mixování po dobu 3 minut; a přidáním 130 ml roztoku kyseliny sírové, který obsahoval 49 hmotnostních procent H2SO4, do mixéru a pokračováním mixování po dobu 10 minut dokud se pasta v mixéru nezchladí na teplotu 100 °F. Sklo užívané v příkladu 6 je popsáno F.J. Williamsem a J.A. Orsinym. Je vyrobeno táním směsi uhličitanu nikelnatého, sklářského písku a , že při teplotě 2600 až 2700°F je molámí složení PbO.0,5 NÍO.SÍO2, a potom ochlazením směsi ve vodě a rozdrcením a rozemletím zchlazeného skla. Veškeré povrchové sklo mělo hodnotu - 200 ok podle standardu US Sieve Series.

Jak bylo odhaleno Williamsem a Orsinym, nikl z povrchového skla užívaného v příkladu 6 je pomalu rozpouštěn negativně aktivním materiálu vyrobeném z drive popsané pasty, okolo 4 % niklu se rozpustí po 1000 dnech práce. Pokles napětí ke konci dobíjení a zvýšení mrtvé kapacity baterií, které jsou vyrobeny z negativní pasty obsahující dříve popsané sklo, bylo Williamsem a Orsinym připisováno niklu, který je rozpuštěný v tomto skle. Další skla, o kterých je známo, že jsou zhotoveny z jiných kovů než nikl, např. Ba, Bi, Na, Co, Pt a Sn, jsou rozpouštěna pomalu a mohou být pro Williamsovo a Orsinyho sklo nahrazeny podle předkládaného vynálezu.

* · · · · · ·» ·· •··· · · · · · · • · · · · ·· »··♦ ·· ·· · .· ····

Například BaO, AI2O3 a S1O2 tvoří mnoho sloučenin a různých pevných směsí při teplotě od 1500 až 18OO°C (obrázek 556 a 557, Fázové diagramy pro pracovníky v keramickém průmyslu.

The American Ceramic Society, lne., 1964); kterákoli z těchto sloučenin a pevných směsí může být zchlazena a semleta, aby vznikl částicový materiál, který může být přidáván do pasty v bateriích podle předkládaného vynálezu, kde bude tvořit zdroj Ba. Podobně B12O3 a AI2O3 a B12O3 a NiO tvoří, při teplotě okolo 825°C a vyšší, pevné směsi obsahující poměrně velké množství B12O3 (obrázek 326 a 327, Fázové diagramy pro pracovníky v keramickém průmyslu).

Tyto pevné směsi mohou být zchlazeny a rozdrceny, aby vznikl částicový materiál, který může být přidáván do pasty v bateriích podle předkládaného vynálezu, kde bude tvořit zdroj Bi a Bi+Ni. CoO tvoři pevné směsi, které obsahují okolo 55 až 75 molámích % CoO s S1O2 při teplotě 1400°C a lehce vyšší (obrázek 225, Fázové diagramy pro pracovníky v keramickém průmyslu) a pevné směsi obsahující okolo 55 až 70 molámích % CoO s B2O3 při teplotě 1150°C (obrázek 254 a 255, Fázové diagramy pro pracovníky v keramickém průmyslu). Tyto pevné směsi mohou být zhášeny a semlety, aby vznikl částicový materiál, který může být přidáván do pasty v bateriích podle předkládaného vynálezu, kde bude tvořit zdroj Co. Podobně SnO2 a B12O3 tvoří, při teplotě okolo 800 až 1000°C, pevné směsi obsahující až okolo 12 molámích % SnC>2 (obrázek 328, Fázové diagramy pro pracovníky v keramickém průmyslu); a SnC>2 a BaO tvoří, při teplotě okolo 1800 až něco přes 2050°C, pevné směsi obsahující až okolo 50 molámích % SnOí (obrázek 212, Fázové diagramy pro pracovníky v keramickém průmyslu). Tyto pevné směsi mohou být zchlazeny a rozdrceny, aby vznikl částicový materiál, který může být přidáván do pasty v bateriích podle předkládaného vynálezu, kde bude tvořit zdroj Sn a Bi a Sn+Ba. Znalcům stavů techniky bude jasné, že je zde mnoho dalších materiálů, které mohou být přidávány do past v bateriích podle předkládaného vynálezu, tak aby bylo co nejlépe využito výhodných vlastností těchto kovů. Množství kteréhokoli z těchto materiálu přidávaných do pasty by mělo být adekvátní množství dodávaného kovu nebo kovů, které tento materiál yavádí do pasty během doby života baterie vyrobené z této pasty.

Porovnávací postup I - Pro srovnání výkonu mikroskla s vrstvou oxidu cínu, jak je známo ze stavu techniky, s výkonem mikroskla bez vrstvy byly připraveny a testovány 2 malé směsi bateriových past. Jedna směs obsahovala mikrovlákna, která měla vrstvu oxidu cínu, zatímco druhá obsahovala neošetrená skleněná mikrovlávna. Směsi past byly připraveny z následujících vsádek:

oxid olovnatý

182,0g t · · ·· ·*·« • « • · • ’ ·” • ··· « « · ···· ·· • » ft ·· ♦

přídavky vláken	11,0 g
kyselina sírová, 1,400 specifické váhy	9,2 ml (13 g)
1% roztok kyseliny sírové	23,0 ml (24 g)
voda	39,0 ml
celková hmotnost	269 g

V jedné vsádce aditiv bylo skleněné mikrovlákno použito podle dříve popsaného příkladu, jeho průměr byl 3 mikrony, zatímco další vsádka byla udělána se stejným typem skleněných mikrovláken jako v metodě popsané v patentu US 2 564 707, publikovaném 21.srpna 1951. Vlákna byla pokryta filmem pentahydrátu chloridu cíničitého. 2 malé vsádky past byly použity pro jejich nanesení na 2 mřížky a tyto dvě desky s pastou vytvořeny z připraveného aktivního materiálu. Pro vsádku číslo 1 byly využita neošetřená skleněná vlákna. Pastu připravenou v této dávce bylo snadné aplikovat na 2 mříže. Skleněná mikrovlákna absorbovala většinu přidané vody a pasta, přestože obsahovala velké množství vody, byla snadno roztíratelná. Takto vytvořené desky tudíž vykazují normální zjev zakonzervovaných bateriových desek. Suché hmotnosti desek jsou následující: deska 1:160,5 g a deska 2: 161,5 g. Tyto dvě desky potvrzují uskutečnitelnost nanášení pasty, která obsahuje 6 % skleněných mikrovláken.

Vsádka číslo 2 byla připravena z upravených vláken. Tato vsádka se nechoval stejným způsobem jako pasta ve vsádce číslo 1. Vlákna neabsorbovala vodu, která byla v přebytku, přebytečná kapalina byla volně dostupná a to mělo za následek velmi kašovitou pastu, která byla s obtížemi nanesena na mřížky. Jakmile byly desky zakonzervovány, získaly světle šedivou barvu, která není obvyklá pro zakonzervované desky obsahující oxid olova. Tato šedá barva může být výsledkem reakce tetrachloridu s kyselinou sírovou. Takovéto desky, které obsahují tato upravená vlákna, by nemohly vytvořit akceptovatelné olověno-kyselinové baterie. Hmotnosti desek byly následující: deska 1:159,0 g a deska 2: 144,5 g.

Z důvodu dále charakterizovat a odlišit vliv upravených versus nepravených vláknitých přídavných látek na deskové pasty byla testována deska obsahující každý typ vlákna z hlediska jejich odolnosti vůči vibracím. Vibrační test zahrnoval umístění desky na deskový vibrátor, který vibroval při maximální amplitudě 0,1 palce a frekvenci v rozmezí 50 až 60 Hz po dobu 5 minut. Výsledky vibračního testu byly následující:

	Deska číslo 1 (neupravená vlákna)	Deska číslo 2 (upravená vlákna)
hmotnost desek

• 9 • 9 9 99« νν «ν *» • 9 9 9 9 • 9 9 9

999 999 999

9999 99 99 9 99 9999

před vibrováním	160,1 g	158,3 g
po vibrování	157,1 g	115,4g
% ztraceného aktivního materiálu	1,9%	21,1 %

Následující závěry mohou být vyvozeny na základě výsledků vibračního testu, který byl popsán výše. Upravená vlákna se chovají velmi odlišně na úrovni přípravy pasty. Neupravená vlákna rychle absorbují přebytek kapaliny přidané k oxidu, a tudíž umožňují nanést pastu s nadbytkem vody na desku, která poté co je jedno zakonzervována, bude poskytovat větší porózitu desky. Povlak oxidu cínu snižuje hydrofilní povrch mikroskla. Tato schopnost mikroskla udržovat kapalinu je kritická pro výrobu desek. Upravená vlákna neabsorbují jakýkoliv přebytek kapaliny a to vede ke vzniku velmi kašovité pasty, kterou by nebylo možno používat v komerčním nanášení pasty při výrobě desek. Protože experiment napomáhá nanášet pastu na desky, mohly být desky stále konstruovány.

Upravená vlákna reagovala se složkami pasty, takže ovlivňovala celkové složení desky, a propůjčovala deskám šedý vzhled. Klíčovou složkou při úpravě vláken je potažení vláken pentahydrátem tetrachloridu cínu. Vibrační test desek vyrobených z upravených a neupravených vláken ukázal, že desky obsahující neupravená vlákna ztrácela pouze 2 % své hmotnosti během vibračního testu, zatímco desky obsahující upravená vlákna ztratila 27 % svého materiálu. Celkovým závěrem tohoto experimentuje, že neupravená skleněná mikrovlákna jsou vhodnými činidly pro zvýšení porózity desek. Upravená vlákna nejsou schopná vykonávat tuto funkci, ale mohou pozměnit desku v jiných ohledech takových, jako je zvýšení elektrické vodivosti, ale přesto by použití těchto vláken v komerčním provozu bylo extrémně obtížné.

Bude oceňován fakt, že může být provedena řada různých změn a modifikací specifických detailů předkládaného vynálezu tak, jak je popsáno výše, bez toho, aby došlo k opuštění ideje a rámce předkládaného vynálezu tak, jak je tento vynález definován v následujících patentových nárocích, a že z jednoho hlediska je předkládaným vynálezem bateriová pasta, která hlavně zahrnuje přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, a dostatečné množství vody a dostatečné množství kyseliny sírové, aby pasta byla vlhká, a od 0,02 procent do 15 procent v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů, a mající povrch skla v přímém kontaktu s oxidem olova, se síranem oxidu olova, s kyselinou sírovou a vodou. Vhodněji obsahuje bateriová pasta také přinejmenším takovou přídavnou látku, jako jsou expandující látka, chuchvalcová vlákna a povrchové sklo, obsahující od 1 procenta do 6 procent hmotnosti skleněných vláken, a obsah • ♦ A A • ··· * * i • A · A · A A • A A AAA AA·· A· AA A

A· AAAA vody v pastě je od 15 do 40 procent hmotnosti, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova. Optimálních výsledků bylo dosaženo, když bateriová pasta obsahovala od 2 hmotnostních procent do 4 hmotnostních procent skleněných vláken a obsah vody v pastě je od 20 do 30 procent hmotnosti, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova.

Z hlediska dalšího je předkládaným vynálezem metoda výroby bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 10 mikrometrů a mající odhalený povrch skla, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu oxidu olova, a dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká. Metoda, která zahrnuje naplnění přinejmenším části vody a přinejmenším části skleněných vláken, která jsou požadována v pastě, do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů, které jsou vyžadovány, do pasty v mixéru, míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova a oxidů dokud se hlavně všechna volná voda v mixéru nesmíchala s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku vody, pokud nějaké, požadované pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence, a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran oxidu olova nebo sírany, a nakonec konečné míchání pasty. Vhodněji zahrnuje voda mixovaná s ostatními složkami při výrobě bateriové pasty podle předkládaného vynálezu od 15 do 40 procent, nejvhodněji od 20 do 30 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova a hmotnosti síranu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova. Z ještě dalšího hlediska je předkládaným vynálezem metoda výroby bateriové pasty, která zahrnuje nanášení, na tělo olověné mřížky, bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 10 mikrometrů a mající odhalený povrch skla, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu oxidu olova a dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká. Metoda, která zahrnuje naplnění přinejmenším části vody a přinejmenším části skleněných vláken, která jsou požadována v pastě, do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů, které jsou vyžadovány, do pasty v mixéru, míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova a oxidů dokud se hlavně všechna •v v v ·» * · · · • ··· · · • · · ♦ · · * t » · · · « ···· ·· ·· · ·· ·♦ • · · • « · ♦ · · · • · · ·« ···· volná voda v mixéru nesmíchala s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku vody, pokud nějaké, požadované pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence, a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran oxidu olova nebo sírany, a nakonec konečné míchání pasty a sušení pasty.

Z ještě dalšího hlediska je předkládaným vynálezem bateriová deska, která zahrnuje olověný mřížkový substrát připevněný v korpusu zakonzervované bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů a mající povrch skla v přímém kontaktu s oxidem olova a se síranem oxidu olova. V jedné části předkládaného vynálezu má bateriová pasta hlavně paralelní hlavní povrchy a velké množství minoritních povrchů přesahujících mezi hlavními povrchy, a navíc zahrnuje plát pastového papíru na přinejmenším jenom z hlavních povrchů, přednostněji na obou hlavních površích. Vhodněji hlavně je/jsou plát/pláty pastového papíru stejných rozměrů, jako je hlavní povrch(y) bateriové desky. V jiné upřednostňované části předkládaného vynálezu je v bateriové pastě od okolo 0,1 procenta do okolo 1 procenta chuchvalcových skleněných vláken dispergováno v bateriové pastě. Bateriová deska, která hlavně zahrnuje mřížku připevněnou v zakonzervované bateriové pastě, je také upřednostňovanou částí předkládaného vynálezu.

Z dalšího hlediska je předkládaným vynálezem elektrochemický článek, který zahrnuje velké množství oddělených, paralelních bateriových desek z nichž každá zahrnuje mřížku připevněnou v korpusu zakonzervované bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů a mající skleněné povrchy v přímém kontaktu s oxidem olova a se síranem oxidu olova, separátor mezi sousedícími zmíněnými deskami, elektrolyt v kontaktu s hlavními povrchy zmíněných desek, pozitivní a negativní bateriové kontakty, a elektrické konektory provozuschopně propojující zmíněné bateriové kontakty a zmíněné desky.

Z ještě dalšího hlediska je předkládaným vynálezem metoda výroby bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, křemičité náplně, který má povrchovou plochu

2/ •» »w ·· • · a · · · a ··· a a a • aaaaaa · « a · a a a a a a a a a aaaa »a a· · aa aaaa přinejmenším 0,3 m²/g, a má odkryté křemičité povrchy, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu oxidu olova a dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká. Metoda, která zahrnuje naplnění Části vody a části skleněných vláken, která jsou požadována v pastě, do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů, které jsou požadovány v pastě, do mixéru, míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova nebo oxidů dokud se hlavně všechna volná voda v mixéru nesmíchala s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku vody nezbytné pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran oxidu olova nebo sírany, a nakonec konečné míchání pasty.

Ještě stále další částí předkládaného vynálezu je montáž bateriové desky, která zahrnuje první a druhou bateriovou desku, z nichž každá zahrnuje mřížku připevněnou v korpusu zakonzervované bateriové pasty zahrnující hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů a mající své skleněné povrchy v přímém kontaktu s oxidem olova a se síranem oxidu olova. První bateriová deska má první a druhý, proti sobě, hlavní povrch a zakonzervovanou bateriovou pastu, v které je olověná mřížka ukotvená v negativním aktivním materiálu. První z oproti sobě stojících hlavních povrchů první bateriové desky je v odděleném opačném vztahu vůči druhému z oproti sobě stojících hlavních povrchů druhé bateriové desky, také je zde separátor prvním z oproti sobě stojících hlavních povrchů první bateriové desky a druhým z oproti sobě stojících hlavních povrchů druhé bateriové desky. V jedné části předkládaného vynálezu jsou první a druhá bateriová deska bateriové deskové montáže zavinuty spolu do spirály. V jiné části předkládaného vynálezu jsou první a druhá bateriová deska bateriové deskové montáže navršeny do hranolové konfigurace.

Obecně mohou být mikroskleněná vlákna, která jsou použita v praxi podle předkládaného vynálezu, vyrobena jakýmkoliv obvyklým procesem tak, aby měli průměry, které spadají do rámce uvedených limitů. Vlákna mající vyžadované průměry mohou být vyráběny rotačním nebo plamenovým vyfukovacím procesem a CAT procesem, který je uveden v patentu US 5 076 826. Obvykle je upřednostňováno, aby vlákna nebyla delší než okolo jedné poloviny palce, vhodněji ne delší než okolo jedné čtvrtiny palce. Bezpochyby jsou namletá vlákna také použitelná, jako směs skleněných vláken a částicového křemičitého materiálu. Bezpochyby mnoha výhod podle předkládaného vynálezu může být dosaženo u bateriových past, které zahrnují hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, kyselinu sírovou, od 15 « ·«* · t « · * « »*····· * « · * • · « · · · ··· ···· »« »* « «,· ···· do 40 procent vody, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, částicového křemičitého materiálu, který má průměrnou povrchovou plochu přinejmenším 0,3 m² na gram a mající svůj křemičitý povrch v přímém kontaktu s oxidem olova, se síranem oxidu olova, s kyselinou sírovou a s vodou.

Mnoha výhod podle předkládaného vynálezu může být dosaženo u bateriových past, které zahrnují hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, kyselinu sírovou, od 15 do 40 procent vody, a od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, směsi skleněných vláken, která mají průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů a částicový křemičitý materiál, který má průměrnou povrchovou plochu přinejmenším 0,3 m na gram, skleněná vlákna a částicový křemičitý materiál mající svůj křemičitý povrch v přímém kontaktu s oxidem olova, se síranem oxidu olova, s kyselinou sírovou a vodou. Nicméně optimálních výsledků bylo dosaženo, když pasta zahrnovala hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, kyselinu sírovou, od 15 do 40 procent vody, a od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken, která mají průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů a poměr délky vůči průměru přinejmenším 5, skleněná vlákna mající svůj křemičitý povrch v přímém kontaktu s oxidem olova, se síranem oxidu olova, s kyselinou sírovou a s vodou.

Je zde potřeba nalézt použití pro separátor, který je získán z odepsaných baterií. Takovýto separátor, když je složen ze skleněných vláken, je excelentním zdrojem skleněných vláken pro bateriovou pastu podle předkládaného vynálezu. Proto je jedním z hledisek předkládaného vynálezu způsob výroby bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova a přinejmenším jeden síran oxidu olova, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu oxidu olova, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů a mající odkryté skleněné povrchy, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu oxidu olova a dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká. A metodu, která zahrnuje opětovné použití skleněných vláken ze separátoru z odepsaných baterií, naplnění přinejmenším části vody a opětovně použitých skleněných vláken jako přinejmenším části skleněných vláken, která jsou požadována v pastě, do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů, které jsou vyžadovány, do pasty v mixéru, zy r ·· 9 9 • 999 » 9

9··· «9

9

9* · ·· *9 • 9 9 9

9· 9

9 9

9 9 «9*9 míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova a oxidů dokud se hlavně všechna volná voda v mixéru nesmíchala s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku vody, pokud nějaké, požadované pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence, přidání jakýchkoliv dalších skleněných vláken a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran oxidu olova nebo sírany, a nakonec konečné míchání pasty.

Claims (52)

1. Způsob výroby bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova, síran olovnatý, od 1 procenta do 6 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, křemičité náplně, která má odkryté křemičité povrchy, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu olovnatého a dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká, přičemž způsob dále zahrnuje naplnění vody, oxidu olova nebo oxidů, v proporcích požadovaných v pastě, a křemičité náplně do mechanického mixéru, křemičitá náplň byla vybrána ze skupiny zahrnující částicové náplně, které mají povrchovou plochu přinejmenším 0,3 m /g, skleněných vláken, která nejsou větší než půl palce co se týče délky a mají průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů, a směsi těchto dvou složek, mixování vody, oxidu olova nebo oxidů a náplně, a přidání kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran olovnatý, a nakonec konečné míchání pasty.

2. Bateriová pasta vyráběná způsobem podle patentového nároku 1 vyznačující se tím, že zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova, síran olovnatý, a dostatečné množství vody a kyseliny sírové, aby pasta byla vlhká, a od 1 procenta do 6 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od 0,25 mikrometrů do 10 mikrometrů a majících skleněné povrchy v přímém kontaktu s oxidem olova, se síranem olovnatým, s kyselinou sírovou a s vodou.

3. Bateriová pasta podle patentového nároku 2 vyznačující se tím, že navíc obsahuje přinejmenším jednu takovou přídavnou látku, jako jsou expanzní látka, shluk vláken a povrchové sklo.

4. Bateriová pasta podle patentového nároku 2 vyznačující se tím, že obsahuje od 1 hmotnostního procenta do 6 hmotnostních procent skleněných vláken.

5. Bateriová pasta podle patentového nároku 4 vyznačující se tím, že obsahuje od 2 hmotnostních procent do 4 hmotnostních procent skleněných vláken.

w · »··· ·· • · · * * ····

6. Bateriová pasta podle patentového nároku 2 vyznačující se tím, že obsah voda v pastě je od 15 do 40 hmotnostních procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova.

7. Bateriová pasta podle patentového nároku 2 vyznačující se tím, že obsah voda v pastě je od 20 do 30 hmotnostních procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova.

8. Způsob výroby bateriové pasty, která zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova, síran olovnatý, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněných vláken majících průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 10 mikrometrů a mající odkryté skleněné povrchy, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu olovnatého, a dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká, přičemž způsob dále zahrnuje naplnění přinejmenším části vody a přinejmenším části skleněných vláken, která jsou požadována v pastě, do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů, který je požadovaný v pastě, do pasty v mixéru, míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova a oxidů dokud se hlavně všechna volná voda v mixéru nesmíchá s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku vody a skleněných vláken, pokud je nějaká voda nezbytná a požadovaná pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence, a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran olovnatý nebo sírany, a nakonec konečné míchání pasty.

9. Způsob výroby bateriové pasty podle patentového nároku 1 vyznačující se tím, že voda smíšená s ostatními složkami zahrnuje od 15 do 40 hmotnostních procent oxidu olova a síranu olova, který je počítán jako oxidu olova.

10. Způsob výroby bateriové pasty podle patentového nároku 1 vyznačující se tím, že voda smíšená s ostatními složkami zahrnuje od 20 do 30 hmotnostních procent oxidu olova a síranu olova, který je počítán jako oxidu olova.

11. Způsob výroby bateriové desky vyznačující se tím, že zahrnuje nanášení, na tělo olověné mřížky, bateriové pasty, která je vyrobena způsobem podle patentového nároku 1, sušení pasty a vytvoření desky.

···· • 4 ·· ·« ····

12. Bateriová deska vyznačující se tím, že zahrnuje olověnou mřížku, která je ukotvena v korpusu vysušené bateriové pasty, která je vyrobena podle patentového nároku 1.

13. Bateriová pasta vyrobená způsobem podle patentového nároku 1 vyznačující se tím, že zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova, síran olovnatý, dostatečné množství vody a kyseliny sírové, aby pasta byla vlhká, a od 1 procent do 6 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, křemičité náplně, která má povrchovou plochu přinejmenším 0,3 m²/g a má odkryté křemičité povrchy.

14. Bateriová pasta podle patentového nároku 13 vyznačující se tím, že skleněná vlákna tvořící křemičitou naplň mají poměr délky vůči průměru přinejmenším 5:1.

15. Způsob výroby bateriové pasty vyznačující se tím, že pasta zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova, síran olovnatý, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněná vlákna majících poměr délky vůči průměru přinejmenším 5:1a průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 10 mikrometrů, a mající odkryté křemičité povrchy, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu olovnatého a vodu, přičemž způsob dále zahrnuje naplnění přinejmenším části vody a části skleněných vláken, která jsou požadována v pastě, do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů do pasty v mixéru, míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova a oxidů dokud se hlavně všechna volná voda v mixéru nesmíchá s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku skleněných vláken a zbytku vody, pokud je nějaká požadována a nezbytná pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence a upravení obsahu vody tak, aby byla v rozsahu od 15 do 40 procent v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova naplněného do mixéru, a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil stran olovnatý, a dokončení míchání pasty.

16. Způsob podle patentového nároku 15 vyznačující se tím, že obsah vody v pastě je od 20 do 30 procent v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova naplněného do mixéru.

···· to • to • · · «« • ·*· • * to ·· ·«··

17. Bateriová deska podle patentového nároku 12 vyznačující se tím, že bateriová deska má hlavně paralelní hlavní povrchy a velké množství minoritních povrchů přesahujících mezi zmíněnými hlavními povrchy, a která navíc zahrnuje plát pastového papíru na přinejmenším jenom z hlavních povrchů.

18. Bateriová deska podle patentového nároku 17 vyznačující se tím, že plát pastového papíruje hlavně stejného rozměru jako hlavní zmíněný povrch.

19. Bateriová deska podle patentového nároku 18 vyznačující se tím, že bateriová deska má hlavně paralelní hlavní povrchy a velké množství minoritních povrchů přesahujících mezi hlavními povrchy, a která navíc zahrnuje plát pastového papíru na obou hlavních površích.

20. Sestava bateriové desky vyznačující se tím, že obsahuje první bateriovou desku podle patentového nároku 12, která má první a druhý, oproti sobě, hlavní povrch, a druhou bateriovou desku podle patentového nároku 12, která má první a druhý, oproti sobě, hlavní povrch, přičemž první z oproti sobe stojících hlavních povrchů první bateriové desky je v odděleném opačném vztahu vůči druhému z oproti sobě stojících hlavních povrchů druhé bateriové desky, a sestava obsahuje separátor mezi prvním z oproti sobě stojících hlavních povrchů první bateriové desky a druhým z oproti sobe stojících hlavních povrchů druhé bateriové desky.

21. Sestava bateriové desky podle patentového nároku 20 vyznačující se tím, že první a druhá bateriová deska jsou zavinuty spolu do spirály.

22. Sestava bateriové desky podle patentového nároku 20 vyznačující se tím, že první a druhá bateriová deska jsou složeny do trubkové montáže.

23. Sestava bateriové desky podle patentového nároku 20 vyznačující se tím, že první a druhá bateriová deska jsou navršeny do hranolové konfigurace.

24. Bateriová deska podle patentového nároku 12 vyznačující se tím, že je od okolo 0,1 procenta do okolo 1 procenta rohožovité vláknité náplně dispergováno v suché bateriové pastě.

25. Bateriová deska podle patentového nároku 12 vyznačující se tím, že obsahuje hlavně napastovanou mřížku se suchou bateriovou pastou.

• 9 ·♦·· ♦· • 9 9 ♦· 9999

26. Způsob výroby bateriové pasty podle patentového nároku 15 vyznačující se tím, že pouze část křemičité náplně a část vody jsou naplněny do mixéru a ponechány míchat před tím, než oxid olova nebo oxidy, požadované v pastě, jsou přidány do mixéru.

27. Způsob podle patentového nároku 26 vyznačující se tím, že křemičitá náplň obsahuje skleněná vlákna, která mají poměr délky vůči průměru přinejmenším 5:1.

28. Elektrochemický článek vyznačující se tím, že zahrnuje velké množství oddělených, paralelních bateriových desek podle patentového nároku 12, separátor mezi sousedícími deskami, elektrolyt v kontaktu s hlavními povrchy desek, pozitivní a negativní bateriové kontakty, a elektrické konektory provozuschopně propojující bateriové kontakty a desky.

29. Elektrochemický článek podle patentového nároku 28 vyznačující se tím, že je tvořen olověno-kyselinovou baterií.

30. Elektrochemický článek podle patentového nároku 28 vyznačující se tím, že je tvořen olověno-kyselinovou baterií ponořenou v elektrolytu.

31. Elektrochemický článek podle patentového nároku 28 vyznačující se tím, že je tvořen ventilem regulovanou olověno-kyselinovou baterií.

32. Ventilem regulovaná olověno-kyselinová baterie podle patentového nároku 31 se separátorem vyznačující se tím, že separátor je tvořen shlukem skleněných vláken, ve kterém je absorbován elektrolyt.

33. Ventilem regulovaná olověno-kyselinová baterie podle patentového nároku 31 vyznačující se tím, že má elektrolyt tvořený gelem.

34. Bateriová deska podle patentového nároku 17 vyznačující se tím, že zmíněný plát pastového papíruje tvořen plátem celulózových vláken.

35. Bateriová deska podle patentového nároku 17 vyznačující se tím, že zmíněný plát pastového papíruje tvořen plátem skleněných vláken.

• ••A ·Α ·· Α·«Α

36. Způsob výroby bateriové pasty vyznačující se tím, že pasta zahrnuje hlavně přinejmenším jeden oxid olova, síran olovnatý, od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, skleněná vlákna majících průměrný průměr od přibližně 0,25 mikrometrů do přibližně 10 mikrometrů a mající odhalený povrch skla, dostatečné množství kyseliny sírové, aby došlo k vytvoření požadovaného obsahu síranu olovnatého, a dostatečné množství vody, aby pasta byla vlhká, přičemž způsob dále zahrnuje opětovné použití skleněných vláken separátoru z odstavených baterií, naplnění přinejmenším části vody a opětovně použitých skleněných vláken coby části skleněných vláken požadovaných v pastě do mechanického mixéru, mixování vody a vláken, přidání oxidu olova nebo oxidů, které jsou vyžadovány, do pasty v mixéru, míchání vody, skleněných vláken a oxidu olova a oxidů dokud se hlavně všechna volná voda v mixéru nesmíchala s oxidem olova nebo oxidy, přidání zbytku vody, pokud nějaké, požadované pro zvlhčení pasty tak, aby bylo dosaženo požadované konzistence, přidání jakýchkoliv dalších nezbytných skleněných vláken, a kyseliny sírové, která je nezbytná proto, aby se vytvořil síran olovnatý nebo sírany, a nakonec konečné míchání pasty.

37. Bateriová pasta podle patentového nároku 2 vyznačující se tím, že skleněná vlákna jsou chemicky odolnými skleněnými vlákny.

38. Bateriová pasta podle patentového nároku 37 vyznačující se tím, že chemicky odolná skleněná vlákna jsou sklem C-typu.

39. Bateriová deska zahrnující olověnou mřížku ukotvenou v korpusu pozitivně aktivního materiálu nebo negativně aktivního materiálu vyznačující se tím, že zahrnuje hlavně, v každém případě, přinejmenším jeden oxid olova, síran olovnatý, a od 0,02 procent do 15 procent, v závislosti na hmotnosti oxidu olova plus hmotnosti síranu olovnatého, která je počítána jako hmotnost oxidu olova, křemičité náplně, která má povrchovou plochu přinejmenším 0,3 m²/g, a má odkryté křemičité povrchy v přímém kontaktu s oxidem olova a s síranem olovnatým, přinejmenším část křemičité náplně je schopná uvolňovat do pozitivního aktivního materiálu nebo negativního aktivního materiálu kovy vybrané ze skupiny zahrnující Ni, Ba, Bi, Na, Co, Pt aSn.

40. Bateriová deska podle patentového nároku 39 vyznačující se tím, že přinejmenším část křemičité náplně je schopná uvolňovat Ni do pozitivního nebo negativního aktivního materiálu.

··· ♦· ·«

41. Bateriová deska podle patentového nároku 39 vyznačující se tím, že přinejmenším část křemičité náplně je schopná uvolňovat Ba do pozitivního nebo negativního aktivního materiálu.

42. Bateriová deska podle patentového nároku 39 vyznačující se tím, že přinejmenším část křemičité náplně je schopná uvolňovat Bi do pozitivního nebo negativního aktivního materiálu.

43. Bateriová deska podle patentového nároku 39 vyznačující se tím, že přinejmenším část křemičité náplně je schopná uvolňovat Na do pozitivního nebo negativního aktivního materiálu.

44. Bateriová deska podle patentového nároku 39 vyznačující se tím, že přinejmenším část křemičité náplně je schopná uvolňovat Co do pozitivního nebo negativního aktivního materiálu.

45. Bateriová deska podle patentového nároku 39 vyznačující se tím, že přinejmenším část křemičité náplně je schopná uvolňovat Pt do pozitivního nebo negativního aktivního materiálu.

46. Bateriová deska podle patentového nároku 39 vyznačující se tím, že přinejmenším část křemičité náplně je schopná uvolňovat Sn do pozitivního nebo negativního aktivního materiálu.

47. Elektrochemický článek podle patentového nároku 28 vyznačující se tím, že zmíněné bateriové desky jsou zavinuty tak, aby tvořily spirálně stočený článek.

48. Elektrochemický článek podle patentového nároku 28 vyznačující se tím, že zahrnuje velké množství oddělených paralelních desek.

49. Způsob výroby bateriové pasty podle patentového nároku 1 vyznačující se tím, že zahrnuje přídavný krok odstranění vody z pasty poté co bylo dokončeno míchání pasty.

50. Předmět výroby, kterým je plát nebo rohož zahrnující množství propletených vláken, která mohou zahrnovat přídavnou látku pro bateriovou pastu a, jednotně v hmotě propletených vláken dispergovanou, druhou přídavnou látku pro bateriovou pastu, propletená vlákna a druhá přídavná látka jsou přítomny v takových proporcích, že daná plocha plátu nebo rohože je tvořena množstvím propletených vláken a množstvím přídavné látky pro bateriovou pastu, které je vyžadováno pro dané množství bateriové pasty.

5/ ··♦ • * » • · ·· «

*·«·

51, Předmět výroby podle patentového nároku 50 vyznačující se tím, že plát nebo rohož je složen z hmoty propletených skleněných mikrovláken nebo skleněných nanovláken,

52. Předmět výroby podle patentového nároku 50 vyznačující se tím, že je zde velké množství přídavných látek pro bateriovou pastu, které jsou jednotně dispergovány v plátu nebo rohoži propletených vláken, přičemž přídavné látky jsou přítomny v takových proporcích, že danou plochu plátu nebo rohože tvoří dané množství propletených vláken a množství každé přídavné látky z velké škály přídavných látek pro bateriové pasty, které jsou požadovány v daných množstvích v bateriové pastě.