均直径 1. 1ym)，8%PET忍/阳皮双组分有机纤维（1. 3DTEX，12mm长），6%短切玻璃纤维（13.Sym 直径，1/2英寸长）
[0117]组合物B(粗纤维区）-86%玻璃微纤维（直径8. 5ym) ,8%PET忍/阳皮双组分 有机纤维（1.3DTEX，12mm长），6%短切玻璃纤维（13.Sym直径，1/2英寸长）
[0118]组合物A的纤维被逐个地添加至包含水和硫酸的水力碎浆机中W形成纤维分散 浆料。pH被保持在2.7。纤维浆料在揽拌下储存在箱（罐）中。对于组成B重复相同的工 艺并且由此制备的纤维浆料在揽拌下被储存在第二箱中。运两个箱向造纸机（长网造纸 机）的加压的流浆箱提供浆料。形成底部流的组合物AW及形成顶部流的组合物B在加压 的流浆箱中。运两个流被薄层分开。组合物A为用于接触利用脱水（真空）形成区域的网 的第一层。另外沿着网向下，在薄层结束的点，组合物B接触组合物A的顶部，因而产生了 具有100gsm的细纤维区（组合物A)作为基底W及20gsm的粗纤维区（组合物B)作为顶 部的两层结构。使用真空对二层隔板进行脱水。然后利用蒸汽加热干燥容器和通过空气的 干燥机（热空气引起双组分纤维的皮的烙化并且产生有机纤维与玻璃纤维之间的结合）对 二层隔板进行干燥。在机器的另一端处两层电池隔板被收集在漉上。然后运样制造的两层 隔板，被层压至单层的电池隔板（由组成A制成，形成第二细纤维区），其中两层隔板的粗纤 维区与单层隔板物理接触。由此制造了粗纤维区设置在两个细纤维区之间的=区隔板。
[0119] 利用运个步骤，制造下面的3区隔板。为了形成不同的3区隔板，通过改变对于组 合物B的浆料的流量和黏稠度获得40gsm至SOgsm的粗纤维区，同时保持100gsm的细纤维 区恒定。分别地，独立地获得100gsm的细纤维区（组合物A)和SOgsm的粗纤维区（组合 物B)。将运些结合W形成下面表格中所示出的不同的3区隔板。 阳120]
阳121] 实施例2.扩散速度的测量
[0122] 1.可W利用下面的步骤测量硫酸在压缩下的隔板中扩散的速度。 阳123] 2.装置 阳124] 2. 1在比重为1. 28的硫酸中稀释的甲基红（1 :100稀释） 阳125] 2. 2玻璃拉隔板
[0126] 2. 3具有用于附接的钻取的孔的SOOmmXISOmmX50mm的巧斯佩有机玻璃 (F*erspex)块，
[0127] 2. 4螺纹杆、螺母和垫圈
[0128] 2. 5用于需要的间隙的各种厚度的薄垫片
[0129] 2. 6用于"密封"该样品的各种直径的橡胶垫片或0型环绳
[0130] 2. 7包括架子和夹具的供给酸的组件（用于供给的具有导管和指针的切割瓶） 阳131] 2. 8保持块组件的派莱克斯耐高溫玻璃（Pyrex)盘
[0132] 2. 9定时器/秒表 阳133] 3.样品制备 阳134] 3. 1测量隔板的克重，至小数点后一化Wg/m2(W)计。
[0135] 3. 2将W240g/m2/mm的压缩密度进行扩散速度的测量 阳136] 3. 3计算每个密度值所需要的厚度： 阳137] 3. 3.I厚度=克重今压缩密度（240)。
[0138] 3. 4确定用于所计算的每个厚度的薄垫片和0型环绳：
[0139] 3. 4. 1薄垫片应该最接近可获得的厚度增量
[0140] 3. 4. 20型环绳直径应该等于或大于薄垫片的厚度，但是不多于0. 5mm或更大 阳14U 3. 5沿着纵向切割隔板的两个样品，250mmX50mm 阳142] 3. 6使螺栓通过巧斯佩有机玻璃基板并且将组件放在工作台上 阳143] 3. 7放置如在巧斯佩有机玻璃基板上示出的干燥的样品
[0144] 3. 8将0型环绳对齐并且梓紧至隔板的边缘
[0145] 3. 9将所需要的薄垫片放在每个螺栓上 阳146] 3. 10将巧斯佩有机玻璃添加为面对运个组件的顶部并且用手指梓紧螺母
[0147] 3. 11沿着AGM将0型环绳推紧至样品边缘，特别是在顶部
[0148] 3. 12利用转矩扳手梓紧螺母（设置在IONm) 阳149](参照图。 阳150] 4.样品测试 阳151] 4. 1将整个块放在具有20mm水位的培养皿中
[0152] 4. 2将染色的硫酸（SG1. 28g/cm2)添加至样品顶部处的空间中并且打开计时器 (60分钟倒计时） 阳153] 4. 3放置指针确保在供给蓄存器中有足够的酸来完成测试，指针为在样品的顶部 处的空间中酸供给线的末端。
[0154] 4. 4酸将通过隔板的孔隙传播或扩散并且将观测到可见的红色/粉色潮痕，显示 位移或扩散的程度。 阳155] 4. 5定期（最初约每一分或者更少检查一次；随着样品变化）检查位移的状态。 阳156] 4. 6在运60分钟完成之后，测量总的酸位移（从样品的顶部至红色/粉色潮痕的 距离） 阳157] 4.7绘制W时间（秒）作为X轴并且传播距离（cm)作为y轴的图。利用曲线拟 合确定扩散距离作为时间的函数的等式。利用运个等式计算6cm的位移所用的W秒计的时 间。
[015引 4. 7根据酸到达距离样品的顶部6cm时的W秒计的平均时间报告在240g/m2/mm处 的扩散速度。 阳159] 5.结果按照运个步骤测量根据实施例1所制造的隔板的扩散速度，并且在上面的 表1中报道了所测量的扩散速度。
【主权项】
1. 一种电池隔板，包括： 粗纤维区； 第一细纤维区；以及 第二细纤维区， 其中所述粗纤维区包括平均直径为约2 y m至约50 y m的纤维； 其中所述第一细纤维区和所述第二细纤维区中的每个区均独立地包括平均直径为约 0.1 y m至约2 y m的玻璃纤维； 条件是所述粗纤维区的纤维的平均直径大于所述第一细纤维区和所述第二细纤维区 中的每个区的纤维的平均直径； 其中所述粗纤维区被设置在所述第一细纤维区与所述第二细纤维区之间；并且 其中所述粗纤维区的厚度构成全部纤维区厚度的1%至49%。2. 根据权利要求1所述的电池隔板，其中所述粗纤维区包括平均直径为约2 y m至约 50 ym的玻璃纤维。3. 根据权利要求1所述的电池隔板，其中所述粗纤维区包括平均直径为约3 y m至约 15 ym的纤维。4. 根据权利要求3所述的电池隔板，其中所述粗纤维区包括平均直径为约3 ym至约 15 ym的玻璃纤维。5. 根据权利要求1所述的电池隔板，其中所述粗纤维区包括平均直径为约5 y m至约 10 ym的纤维。6. 根据权利要求5所述的电池隔板，其中所述粗纤维区包括平均直径为约5 ym至约 IOym的玻璃纤维。7. 根据权利要求1所述的电池隔板，其中所述第一细纤维区和所述第二细纤维区中的 每个区均独立地包括平均直径为约0. 4 y m至约I. 8 y m的玻璃纤维。8. 根据权利要求1所述的电池隔板，其中所述第一细纤维区和所述第二细纤维区中的 每个区均独立地包括平均直径为约0. 6 y m至约I. 6 y m的玻璃纤维。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的电池隔板，其中所述粗纤维区的厚度构成所述 全部纤维区厚度的5 %至45 %。10. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述粗纤维区的厚度构成所述全部纤维区 厚度的10%至40%。11. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述粗纤维区的厚度构成所述全部纤维区 厚度的10%至30%。12. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述第一细纤维区的厚度在所述第二细纤 维区的厚度的70%至130%的范围内。13. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的压缩率按照所述隔板的厚度方 面的变化在约25%至约40%的范围内。14. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的压缩率按照所述隔板的厚度方 面的变化在约28%至约35%的范围内。15. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中扩散速度在大于35秒至小于382秒的范围 内。16. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中扩散速度在约125秒至约300秒的范围内。17. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中扩散速度在大于35秒至小于382秒的范围 内，并且所述隔板的压缩率按照所述隔板的厚度方面的变化在约25%至约40%的范围内。18. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中扩散速度在约100秒至约350秒的范围内， 并且所述隔板的压缩率按照所述隔板的厚度方面的变化在约28%至约35%的范围内。19. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中扩散速度在约125秒至约300秒的范围内， 并且所述隔板的压缩率按照所述隔板的厚度方面的变化在约28%至约35%的范围内。20. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的孔隙率在80%至98%的范围内。21. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的定量在约15gsm至约500gsm的 范围内。22. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的表面积在约0. 5m 2/g至约18m2/ g的范围内。23. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的拉伸强度（纵向）在约1镑/英 寸至约50镑/英寸的范围内。24. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的拉伸强度（横向）在约1镑/英 寸至约50镑/英寸的范围内。25. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的密廉式破裂强度（干）在约1镑 /英寸至约100镑/英寸的范围内。26. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述隔板的耐戳穿强度在约0.1 kg至约 3. Okg的范围内。27. 根据权利要求9所述的电池隔板，其中所述粗纤维区、所述第一细纤维区或所述第 二细纤维区中至少之一包括非织造纤维网或者为非织造纤维网的一部分。28. -种电池隔板，包括： 粗纤维区； 第一细纤维区；以及 第二细纤维区， 其中所述粗纤维区被设置在所述第一细纤维区与所述第二细纤维区之间；并且 其中所述粗纤维区的厚度构成全部纤维区厚度的1%至49% ; 其中所述电池隔板通过以下方法制造，所述方法包括： (a) 提供平均直径为约0.1 y m至约2 y m的玻璃纤维的第一浆料； (b) 将所述第一浆料铺放在造纸机的网上； (c) 提供平均直径为约2 y m至约50 y m的纤维的第二浆料；条件是所述第二浆料的纤 维的平均直径大于所述第一浆料的纤维的平均直径； (d) 将所述第二浆料铺放在所述第一浆料顶部上； (e) 提供平均直径为约〇. I y m至约2 y m的玻璃纤维的第三浆料；条件是所述第三浆 料的纤维的平均直径小于所述第二浆料的纤维的平均直径； (f) 将所述第三浆料铺放在所述第二浆料顶部上；以及 (g) 对所述第一浆料、所述第二浆料和所述第三浆料进行脱水以形成所述隔板。29. -种电池隔板，包括： 粗纤维区； 第一细纤维区；以及 第二细纤维区， 其中所述粗纤维区被设置在所述第一细纤维区与所述第二细纤维区之间；并且 其中所述粗纤维区的厚度构成全部纤维区厚度的1%至49% ; 其中所述粗纤维区的至少一部分和所述第一细纤维区通过以下方法制造，所述方法包 括： (a) 提供平均直径为约0.1 y m至约2 y m的玻璃纤维的第一浆料； (b) 将所述第一浆料铺放在造纸机的网上； (c) 提供平均直径为约2 y m至约50 y m的纤维的第二浆料；条件是所述第二浆料的纤 维的平均直径大于所述第一浆料的纤维的平均直径； (d) 将所述第二浆料铺放在所述第一浆料顶部上；以及 (e) 对所述第一浆料和所述第二浆料进行脱水以形成包括所述粗纤维区的至少一部分 和所述第一细纤维区的2层结构。30.-种铅酸电池，包括负极板、正极板以及根据权利要求9所述的电池隔板，其中所 述电池隔板被设置在所述负极板与所述正极板之间。
【专利摘要】公开了一种电池隔板，包括：包括平均直径大于或等于2μm的纤维例如玻璃纤维的粗纤维区；包括平均直径小于或等于2μm的玻璃纤维的第一细纤维区；以及包括平均直径小于或等于2μm的玻璃纤维的第二细纤维区，其中粗纤维区设置在第一细纤维区与第二细纤维区之间，并且其中粗纤维区的厚度构成粗纤维区、第一细纤维区和第二细纤维区的总厚度的1％至49％。这样的隔板可用于例如铅酸电池中，其中在用酸填充电池期间，所述隔板增强酸朝内部区域的扩散。
【IPC分类】H01M2/16
【公开号】CN105144431
【申请号】CN201480015061
【发明人】尼古拉斯·克莱门特, 阿克沙伊·阿希尔加德
【申请人】霍林斯沃思和沃斯有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月5日
【公告号】US20140272535, WO2014149703A1