或预定的接线柱材料量。
19.如权利要求1至18中任何一项所述的方法，包括形成超出纤维材料边缘的接线柱延伸。
20.如权利要求1至19中任何一项所述的方法，其中纤维材料是非机织材料。
21.如权利要求20所述的方法，其中纤维材料是毛毡材料。
22.如权利要求1至19中任何一项所述的方法，其中纤维材料是编织材料或机织材料。
23.如权利要求1至22中任何一项所述的方法，其中纤维材料是碳纤维材料。
24.如权利要求1至22中任何一项所述的方法，其中纤维材料是已通过电弧放电被处理过的碳纤维材料。
25.如权利要求1至24中任何一项所述的方法，其中纤维材料具有小于大约50微米的平均纤维间间距。
26.如权利要求1至25中任何一项所述的方法，其中(未浸渍的)纤维材料具有高于大约80%的空隙度。
27.如权利要求1至25中任何一项所述的方法，其中(未浸渍的)碳纤维材料具有高于大约95%的空隙度。
28.如权利要求1至27中任何一项所述的方法，其中碳纤维材料具有在大约I至大约30微米范围内的平均纤维直径。
29.如权利要求1至28中任何一项所述的方法，其中纤维材料是从复丝纤维形成的，该复丝纤维: ?从更高丝数的纤维束(“丝束”)分成较小的丝束，或者 ?拉断，以便把单根连续的细丝分成更短的细丝并且按长度在每个断口处分离细丝的末端，从而减少纤维丝束的丝数，或者 ?从更高丝数的纤维束(“丝束”)分成较小的丝束，然后拉断，以便把单根连续的细丝分成更短的细丝并且按长度在每个断口处分离细丝的末端，从而进一步减少纤维丝束的丝数。
30.如权利要求1至29中任何一项所述的方法，其中接线柱材料在至少大约50%的纤维之间渗透。
31.如权利要求1至30中任何一项所述的方法，其中纤维材料包括复丝纤维并且压力浸渍包括使接线柱材料至少部分地在细丝之间渗透。
32.如权利要求1至31中任何一项所述的方法，其中接线柱材料包括金属。
33.如权利要求32所述的方法，其中金属是Pb或Pb合金、Zn或Zn合金，或者Cd或CdI=I ο
34.如权利要求1至33中任何一项所述的方法，其中电极具有小于大约5_或者小于大约3mm的厚度(横穿电极的长度和宽度或平面内维度)。
35.一种电极，通过如权利要求1至34中任何一项所述的方法形成。
36.一种包括电极的铅酸电池组或电池，其中电极通过如权利要求1至34中任何一项所述的方法形成。
37.如权利要求36所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料在纤维材料进入接线柱的地方接触接线柱，并且直接电连接到接线柱。
38.如权利要求36所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料在纤维材料进入接线柱的地方接触接线柱，并且通过纤维材料的厚度直接电连接到接线柱。
39.如权利要求37或权利要求38中任何一项所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料在纤维进入接线柱的地方接触接线柱，并且通过纤维材料的厚度直接电连接到接线柱，并且沿着接线柱材料与非接线柱材料之间边界的大部分或基本上整个长度，其中非接线柱材料在该边界处浸渍纤维材料。
40.一种混合式机动车辆，包括如权利要求36至39中任何一项所述的电池组。
41.一种铅酸电池组或电池的电极，或者包括至少一个如下电极的铅酸电池组或电池，其中所述电极是具有小于大约100微米的平均纤维间间距的传导性纤维材料，包括在与所述电极的有源区域相邻的传导性材料的接线柱区中作为到电极的连接器的导电接线柱材料的矩阵，其中接线柱区部分接线柱材料包围传导性纤维材料的纤维并且在传导性纤维材料的纤维之间渗透并电连接到传导性纤维材料的纤维，并且与非浸渍的有源区域中的纤维间空隙度相比而言减小纤维间空隙度，并且其中所述矩阵延伸到传导性材料的平面的厚度中并沿着该平面延伸。
42.一种铅酸电池组或电池的电极，或者包括至少一个如下电极的铅酸电池组或电池，其中所述电极是具有小于大约100微米的平均纤维间间距的传导性纤维材料，包括在与所述电极的有源区域相邻的传导性材料的接线柱区中作为到电极的连接器的导电接线柱材料的矩阵，其中接线柱区部分接线柱材料包围传导性纤维材料的纤维并且在传导性纤维材料的纤维之间渗透并电连接到传导性纤维材料的纤维，使得接线柱区具有小于大约50%的平均空隙度(是在铅和传导性纤维之间被孔隙占据的一部分体积)。
43.一种导电纤维材料电极元件，具有小于大约100微米的平均纤维间间距，该电极元件包括被压力浸渍到纤维材料的接线柱区部分中并且包围和/或渗透纤维并且构成到所述接线柱区中纤维材料的电气连接并且为电极元件的外部连接提供接线柱的导电接线柱材料。
44.如权利要求41至43中任何一项所述的电极，其中纤维材料是非机织材料。
45.如权利要求43所述的电极，其中纤维材料是毛毡材料。
46.如权利要求41至43中任何一项所述的电极，其中纤维材料是编织材料或机织材料。
47.如权利要求41至46中任何一项所述的电极，其中纤维材料是碳纤维材料。
48.如权利要求47所述的电极，其中碳纤维材料已通过电弧放电被处理过。
49.如权利要求41至48中任何一项所述的电极，其中纤维材料具有小于大约50微米的平均纤维间间距。
50.如权利要求41至49中任何一项所述的电极，其中(未浸渍的)纤维材料具有高于大约80%的空隙度。
51.如权利要求41至49中任何一项所述的电极，其中(未浸渍的)纤维材料具有高于大约95%的空隙度。
52.如权利要求41至51中任何一项所述的电极，其中纤维材料具有在大约I至大约30微米范围内的平均纤维直径。
53.如权利要求41至52中任何一项所述的电极，其中接线柱材料在至少50%的纤维材料之间渗透。
54.如权利要求41至53中任何一项所述的电极，其中纤维材料是从复丝纤维材料形成的，该复丝纤维材料: ?从更高丝数的纤维束(“丝束”)分成较小的丝束，或者 ?拉断，以便把单根连续的细丝分成更短的细丝并且按长度在每个断口处分离细丝的末端，从而减少纤维丝束的丝数，或者 ?从更高丝数的纤维束(“丝束”)分成较小的丝束，然后拉断，以便把单根连续的细丝分成更短的细丝并且按长度在每个断口处分离细丝的末端，从而进一步减少纤维丝束的丝数。
55.如权利要求41至54中任何一项所述的电极，其中纤维材料包括复丝纤维并且接线柱材料至少部分地在细丝之间渗透。
56.如权利要求41至55中任何一项所述的电极，其中接线柱材料包括金属。
57.如权利要求56所述的电极，其中金属是Pb或Pb合金、Zn或Zn合金，或者Cd或CdI=IO
58.如权利要求41至57中任何一项所述的电极，其中电极具有大约为纤维材料的平面内维度的1/50或者更小的厚度(横穿长度和宽度或平面内维度)。
59.如权利要求41至58中任何一项所述的电极，其中电极具有小于大约5mm的厚度(横穿电极的长度和宽度或平面内维度)。
60.如权利要求41至59中任何一项所述的电极，其中电极基本上是平面的并且具有在大约50至大约500mm范围内的长度和/或宽度。
61.一种铅酸电池组或电池的电极，或者包括至少一个电极的铅酸电池组或电池，包括具有小于大约100微米的平均纤维间间距的传导性纤维材料，所述电极包括有源区域和在接线柱区中作为到电极的连接器的传导性元件，其中，当电池组或电池大约10%充电/大约90%放电时，该连接的电阻比有源区域的电阻小至少大约10%。
62.一种铅酸电池组或电池的电极，或者包括至少一个电极的铅酸电池组或电池，包括具有小于大约100微米的平均纤维间间距的导电纤维材料，所述电极包括有源区域和在接线柱区中作为到电极的连接器的传导性线柱区元件，其中，在纤维材料的接线柱区部分中，接线柱材料包围和/或渗透并电连接到纤维。
63.一种铅酸电池组或电池，包括如权利要求41至62中任何一项所述的电极。
64.如权利要求63所述的铅酸电池组或电池，其中电极利用包括基于Pb的粒子的活性材料浸渍，使得活性材料直接电连接到接线柱。
65.如权利要求63或权利要求64中任何一项所述的铅酸电池组或电池，其中电极在纤维材料的一侧或两侧上包括导电附着到纤维材料和接线柱的宏观金属导体。
66.如权利要求65所述的铅酸电池组或电池，其中宏观金属导体包括金属导线或带或网。
67.一种包括至少一个电极的铅酸电池组或电池，包括作为电流收集器的传导性纤维材料，在纤维材料的接线柱区部分中包括包围和/或渗透纤维并在所述接线柱区中形成到纤维材料的电气连接并且为电极元件的外部连接提供接线柱的导电接线柱材料，并且在除所述接线柱区之外的传导性纤维材料的至少一部分中包括活性材料，并且其中活性材料在纤维进入接线柱的地方接触接线柱并且直接电连接到接线柱。
68.如权利要求67所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料在纤维进入接线柱的地方接触接线柱并且通过纤维材料的厚度直接电连接到接线柱。
69.如权利要求67或68中任何一项所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料在纤维进入接线柱的地方接触接线柱并且通过纤维材料的厚度直接电连接到接线柱，并且沿着接线柱材料与非接线柱材料之间边界的大部分或基本上整个长度，其中非接线柱材料在该边界浸渍纤维材料。
70.如权利要求67至69中任何一项所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料包括浆料，浆料包括基于Pb的粒子和稀硫酸。
71.—种包括至少一个电极的铅酸电池组或电池，包括作为电流收集器的传导性纤维材料，在纤维材料的接线柱区部分中包括包围和/或渗透纤维并在所述接线柱区中形成到纤维材料的电连接并且为电极元件的外部连接提供接线柱的导电接线柱材料，并且在除所述接线柱区之外的传导性纤维材料的至少一部分中包括活性材料，并且其中活性材料中Pb粒子的表面积与体积之比是接线柱区中接线柱材料的表面积与体积之比的至少大约3倍大。
72.如权利要求71所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料中Pb粒子的表面积与体积之比是接线柱区中接线柱材料的表面积与体积之比的至少大约10倍大。
73.如权利要求71所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料中Pb粒子的表面积与体积之比大于大约2m2/cm3，并且接线柱区中接线柱材料的表面积与体积之比小于大约0.5m2/3cm ο
74.如权利要求71所述的铅酸电池组或电池，其中活性材料中Pb粒子的表面积与体积之比大于大约lm2/cm3，并且接线柱区中接线柱材料的表面积与体积之比小于大约0.5m2/3cm ο
75.如权利要求71至74中任何一项所述的铅酸电池组或电池，其中接线柱材料包括金属。
76.如权利要求75所述的铅酸电池组或电池，其中金属是Pb或Pb合金、Zn或Zn合金，或者Cd或Cd合金。
77.—种混合式机动车辆，包括如权利要求70至76中任何一项所述的电池组。
【专利摘要】一种用于形成到微观导电纤维材料电极元件(诸如Pb-酸电池的碳纤维电极元件)的电气连接的方法，包括把导电接线柱材料(诸如熔化的Pb金属)压力浸渍到纤维材料中，以包围和/或渗透纤维并形成到纤维材料的电气连接并且为电极元件的外部连接提供接线柱。还公开了用于为外部连接形成接线柱的其它方法。
【IPC分类】C22C47-08, B29C70-72, H01M4-16, H01M2-30, B22D19-14
【公开号】CN104813519
【申请号】CN201380060728
【发明人】J·巴拉哈姆森, S·费里特, S·克里斯蒂, Y·S·王
【申请人】阿克爱科蒂夫有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年9月20日
【公告号】EP2885832A1, US20150255783, WO2014046556A1