下方式获取：从容器中吸取第一体积的150毫升，然后根据上述提取、浸湿和泡沫测试程序 制备，之后从瓶中移除100毫升体积的处理的电解质并放置于电池 14中以变成电解质18。 从容器中吸取第二体积的100毫升电解质并直接放置于电池 16中以变成电解质20。电解 质18和20在电镀装置10的运行开始时处于基本上相同的温度下。在电池14和16接收 电解质18和20之后的数十秒内开启恒电流源12。
[0071] 实施例1
[0072] 电极22和24与负电极26和28-样，各自由500毫米长的相同类型的Sn导线构 建，该Sn导线适当地卷成圈以节省空间。电解质18根据上述的提取、浸湿和泡沫测试程序 获取和制备，结果包含来自适合的包含补充物的样品的补充物。电池14接收最初从容器中 吸取的该电解质的100毫升部分，而电池18接收从容器中直接吸取的100毫升电解质。在 50毫安下五小时之后，电极26接收了浅灰色金属的透明雾度，而电极28累积了金属晶体的 松树状缠结生长。
[0073] 实施例2
[0074] 电极22和24与按照实施例1的电极22和24基本上相同，各自由Sn导线的线圈 构建。用于该实施例的电解质18和20的制备，根据用于实施例1的提取、浸湿和泡沫测试 程序产生和制备，除了不是包含补充物的样品，而是提取、浸湿、起泡用于在储能电池电极 之间提供分离类型的包含橡胶树天然弹性体的高孔隙率绝缘片，并使用来自其的电极。在 50毫安下五小时之后，电极26接收了浅灰色金属的透明雾度，而电极28累积了金属晶体的 松树状缠结生长。
[0075] 实施例3
[0076] 电极22和24各自使用轻微压制到小的精心编织的聚酯织物圆柱形支持器内的5 克Sb金属粉末构建，所述支持器预先装配有由纯Pb制备的完整长度和基部宽度的内侧带 状导体。电极22的Pb导体连接到导体34,而电极24的Pb导体连接到导体38。补充物通 过将 〇· 5 毫升的[CH3(CH2)J [(OCH2CH2)6] [(OCH2CHCH3)3]OH(X 为 7 至 15 并且包括同分异构 体）溶解于99毫升水中，然后将其1毫升部分转移到电池14中来制备。电池16接收1毫 升的淡水。之后将电解质18和20倒入电池14和16中。电解质18的补充物浓度估计为 50ppm(体积）。在50毫安下五小时之后，电极26获得几乎不可察觉的涂层，并且保留其原 始明亮的Sn金属光泽的大部分，而电极28获得Sb典型的薄、不透明、深色的涂层，并且在 电极的下部沉积少量的相同颜色的沉淀物。
[0077] 在50毫安下10小时之后，电解质18接收大量的与已经提供的原始量相等体积和 浓度的补充物以补偿由于正电极22的高表面积引起的补充物的氧化，而电解质20接收等 体积的水。（商业储能电池的电解质在电池填充、形成、准备好装运时或在其定期运行过程 中可以类似地接收适量的补充物）。在50毫安下1周之后，电极26携带有可察觉的涂层而 保留光泽的一些迹象，而电极28在电极下部沉积了大量体积的深色沉淀物。最初包含5克 Sb粉末的电极24的支持器保留Sb粉末的原始量的约三分之一。电极22的支持器保留Sb 粉末的几乎全部的原始量。差异非常明显。
[0078] 程序在开始一周之后进行。使用恒电流源而不是恒电压源容纳稳定在电池的自然 值的通过电池14和16的电势。在电流源12断开时，通过导体30和32的电势没有下降到 零。电池14和16支撑PbO 2-Pb-H2SO4储能电池的特征的通过导体30和32的电势，尽管表 现出有限的储存容量和相对高速率的自放电，然而充分地证实了电化学能量储存背后的机 制和电镀技术显著重叠。
[0079] 实施例4
[0080] 电极22和24各自与实施例1的电极22和24基本上相同，由Sn导线的线圈构建。 用于本实施例中的电解质18和20的制备与实施例3的电解质18和20的制备基本上相同， 除了电解质18中的补充物浓度以外，电解质18中的补充物浓度降低至估计的Ippm (体积） 的浓度，其通过适当的另外中间稀释来实现。在50毫安下五小时之后，电极26接收了浅灰 色金属的透明雾度，而电极28累积了金属晶体的松树状缠结生长。
[0081] 实施例3的Pb带状导体在电流源12开始递送电流之后的数十分钟内获得了 PbO2 的特有的深棕色铜绿，从而有效地变成电池14和16的工作正电极，向通过电池14和16的 总电势贡献1.6913伏部分。实施例1、2和4的Sn-正电极、Sn-负电极布置形成了通过电 池14和16的电势，所述电势在50毫安下相应地比实施例3中的电势低约1.6913伏的量。
[0082] 参照图2和3,其是显示左侧的处理电池和右侧的对照电池的图像。图2是在一 周结束时同时按照实施例3的程序拍摄的装置的图像。图3是在5小时之后同时按照实施 例4的程序拍摄的装置的图像。实施例1和2给出了几乎与实施例4相同的结果，即在实 验结束时金属累积的程度几乎相同。Sn极易溶于酸性电解质而Sb不易溶于酸性电解质，其 被认为是为什么在实施例4中在仅5小时之后获得结果，而对于实施例3,却在一周之后获 得结果。这些图像十分清楚地显示了使用本发明的补充物显著地抑制金属累积的效果。图 4是说明起泡作用的图像。
[0083] 实施例1、2、3和4提供了在Pb-PbO2-H2SO 4储能电池运行过程中发生的电镀类型的 准确复制，以及本发明的装置使在这样的储能电池的负电极上的金属沉积衰减，通常是Sb， 从而降低Sb "中毒"的便利性或能力的准确复制。通过由本发明的装置提供的电镀在负电 极上的金属沉积的降低程度定义为，被吸引至对照电极的质量除以被吸引至处理电极的质 量，典型地但不是唯一地等于至少1. 05,优选地1. 1，更优选地2,最优选地为至少10或更 尚。
[0084] 由塑料（具体为聚氯乙烯（PVC))制备的制品使用合成的补充物来制备以产生补 充的塑料制品。与由天然热固性弹性体制备的高孔隙率绝缘片典型的起泡相比，按照以上 概述的程序将样品用水重复清洗，然后浸入电解质中，所述电解质在震动时，显示起泡，表 明补充物存在于电解质中。当将样品置于电化学电池中时，发现电池的运行具有与使用相 当的由天然热固性弹性体制备的高孔隙率绝缘片获得的相同的运行优点，从而确立了本发 明在由补充的塑料生成各种电池组件中的有用性，具有与天然热固性弹性体相当的优点但 没有与其相关的费用和一致性问题。虽然描述了 PVC，但以上将适用于多种塑料，并且出于 说明目的选择PVC，本发明不限于与PVC -起使用。
[0085] 可以结合本发明的补充物的一个这样的制品是典型地放置在电化学电池的正电 极与负电极之间的多孔绝缘体。这些是离子多孔性结构，但由介电材料制备以便防止电极 之间的短路。
[0086] 图5显示了一个这样的绝缘体的实例。当然有也可以得益于本发明的许多其他设 计，这一个是群组的示例。图5显示了在可充电电化学储能电池的负电极与正电极提供分 离的单根肋的高孔隙率绝缘片42。所述片42由典型地但不是唯一地为约0. 2至0. 5毫米 厚的平面背部网44组成。肋46从表面47向外延伸，典型地突出约0.2至3.0毫米。肋46 的厚度可以为约〇. 5至1. 5毫米。高孔隙率绝缘片42对于可充电电化学储能电池的电解 质是可渗透的。
[0087] 所述片的优选取向是与肋46垂直，使得肋形成通道48,通道48允许电解质循环并 且还允许产生的任何气体在充电过程中向上逸出。类似地，形成的任何微粒可以从片42的 表面滑下来。绝缘体的宽度和长度典型地稍微大于电极的宽度和长度，以在其之间提供完 全覆盖，背部网44 一般接近负电极布置，而肋指向正电极。
[0088] 高孔隙率绝缘片可以由聚合物材料，任选地包含二氧化硅的聚合物材料制备，并 且根据本发明，还在其中结合有效量的本发明的补充物。
[0089] 图6显示了包括肋状高孔隙率绝缘片42的一部分装配体的平面视图。由玻璃纤 维或聚酯纤维制备的纤维毡50毗邻肋46的尖端并且可以与其结合。背部网44与负电极 52邻近而毡50与正电极54邻近。虽然实际的电化学电池可以包括其他任选组件，如封套、 管、金属护手（gauntlet)和隔离物（spacer)，但出于易于说明的目的，未显示这些。
[0090] 将装配体浸没在电解质中以形成可充电电化学储能电池。当然，再充电电化学储 能电池典型地包括多个装配体，每个连续的电极具有至少一个邻近的绝缘片42和纤维毡 50,交替的正电极和负电极，从而被绝缘片42和纤维毡50隔开。而且出于易于说明的目的， 仅显示一个。
[0091] 与负电极52邻近的背部网44相对远离正电极54以促进绝缘片42中包含的补充 物通过电解质向负电极52迀移。树枝状晶体可以在现有技术的可充电电化学储能电池中 形成，该树枝状晶体由来源于正电极54的、缓慢地电镀到负电极表面54上的金属组成。在 电池的使用寿命中，这些树枝状晶体形成细长的脊，该细长的脊最终穿入绝缘片42的孔并 延伸到通道48内。虽然到达通道48内的树枝状晶体部分一般折断并无害地下落进入电池 底部的沉淀物收集器（trap)中，阻止在负电极与正电极之间形成短路，但短路最终还是能 够发生。已经发现补充物在绝缘片中的存在，通过抑制金属从正电极释放，显著衰减了树枝 状晶体的形成，从而延迟了短路的发生。
[0092] 纤维毡50布置成减少活性材料从正电极54的脱落。在电池的生命使用期过程中 无意地穿透纤维毡50的活性材料微粒可以进入通道48,然后无害地下落进入电池底部的 沉淀物收集器（trap)中（未显示）。
[0093] 在多孔绝缘片由PVC组成的情况下，可能有利的是在加工成绝缘片之前，将一些 补充物与PVC塑料预组合以提供与大部分PVC粉末容易共混的材料。这易于操作，并保证 了在加工过程中的相容性和分布。例如，按重量计2-30%的补充物可以与大量的PVC -起 溶解于溶剂中，浓度可以取决于补充物的选择，最终产品中希望的量等。一个实例可以是约 25%。溶剂被去除并且产物被磨碎并分类以产生希望的粒度。将粉末彻底清洗、干燥和任 选地加热以使颗粒表面牢固。任选地再次清洗并干燥颗粒以提供包封在PVC(原文PCV)中 的补充物。该材料然后可以以各种希望的浓度与注定被加工到绝缘片中的大量PVC物质共 混，并且然后共混的材料用作例如挤出混合物并进料到挤出机中，用于根据已知的制备步 骤生成绝缘片，从而在可充电电化学蓄电池中投入使用时生成包含适于控制释放形式的补 充物的绝缘片。
[0094] 当然，除了 PVC以外的塑料可以使用，例如，可以选自聚乙烯、聚丙烯、聚烯烃、聚 苯乙烯、聚氯乙烯（PVC)、酚醛树脂、及其组合。
[0095] 可能有利的是在加工成绝缘片之前，将适量的补充物与适量的聚合物材料组合以 提供与大量聚合物材料合宜地共混的预组合材料。这易于操作，允许使用不同类型的预组 合的和大量的聚合物材料并且使任何后加工，如挤出后溶剂萃取工艺过程中的补充物的无 意丢失减到最低