优先权要求
本pct国际申请要求2014年11月10日提交的美国申请序列号14/338,717的优先权。
本发明涉及用于保护和屏蔽在电池，例如铅碳电池中发现的电极集流体的材料和方法。
背景技术：
在电池技术领域中，铅碳电池提供了铅酸电池以及其他电池种类之外的另外一种选择。铅碳电池尤其能够为混合动力电动汽车技术和电力技术提供更安全、更强大、更可靠、以及更长的持续电池寿命。特别地，铅碳电池性能能够保持稳定超过100000英里，因此消除了与不得不频繁更换电池有关的很多需求、加重以及额外的花费。
铅碳电池与其他电池相比，也展示出了可观的98％的可回收性概况，并且实现显著降低生产制造成本。对于混合动力电动汽车技术，铅碳电池也提供了更高的燃料经济性以及燃料效率。
现在提及电池的物理和结构特性，铅酸电池的负电极通常由简易海绵铅板组成。相比之下，铅碳电池，诸如美国专利号7,881,042、美国专利号7,998,616、美国专利号8,023,251、美国专利号8,202,653中公开的那些的负电极可以包括具有第一碳电极，腐蚀屏障(corrosionbarrier)，集流体，第二腐蚀屏障以及第二碳电极的五层组件。美国专利号7,881,042、7,998,616、8,202,653的公开内容通过引用其整体而特此被并入。
关于负电极的集流体，与铅碳电池的技术发展相关的一个巨大挑战包括构造电极屏蔽，该电极屏蔽能够有效且高效地防止上述集流体被腐蚀，以及发生其他有害形式的材料退化。
保护上述集流体的一种方法是使用石墨箔或者石墨片保护电极。该石墨通常浸有某种物质以使石墨箔或者石墨片耐酸。然而，这种石墨箔/石墨片方法并不是没有问题的。
第一个问题与电极电阻相关。通过石墨包包围集流体(如铜集流体)，变得几乎不可能从包内排空所有的空气，该包使得石墨箔与集流体分离。这层空气有害地将大量的接触电阻赋予给电极组件。
与石墨箔/石墨片保护方法有关的第二个问题是集流体与石墨箔保护屏蔽之间的空隙空间为酸提供了进入石墨包并从事铜攻击的空间，从而损害负电极和电池整体。
鉴于前述，存在能够克服上述与在例如铅碳电池中发现的电极集流体的保护和屏蔽有关的困难的新颖且创新的技术的需求。本发明通过提供用于保护和屏蔽铅碳电池电极集流体的材料和方法，来满足这些以及其他需求。发明人出乎意料地发现本公开的发明导致改善的电池电阻，电极厚度的降低，显著的成本节约以及增加的能源输出，等等。
技术实现要素：
本发明目的在于克服现有技术的缺点。
本发明目的在于提供在铅碳电池中发现的负电极腐蚀的解决方案。
本发明另外一个目的在于提供保护铅碳电池中的负电极集流体的高能效电极屏蔽。
本发明能够满足上述及其他的目标，其中，第一实施例的特征在于，一种耐腐蚀导电液态涂层，包含碳和蜡的混合物，所述蜡是从由石蜡、微晶蜡、及其混合物和组合物组成的群组中选出的，并且基于所述碳和蜡的混合物的总重量，所述碳和蜡的混合物具有约在10～50％(重量)范围内的碳含量。
本发明的根据第一实施例的第二实施例的特征在于，基于所述混合物的总重量，所述耐腐蚀导电液态涂层具有约在25～35％(重量)范围内的碳含量。
本发明的根据第一实施例的第三实施例的特征在于，所述导电液态涂层的碳组分系从由高密度膨胀石墨、低密度膨胀石墨及碳黑组成的群组中选出的。
本发明的根据第一实施例的第四实施例的特征在于，所述蜡包括从由硬质微晶蜡和粘性微晶蜡组成的群组中选出的至少一个成员，并且所述微晶蜡组分的熔点约为75～90摄氏度。
本发明的根据第一实施例的第五实施例的特征在于，在应用到所述集流体后，所述导电液态涂层的厚度约为0.0635～0.508毫米(约为0.0025～0.020英寸)。该测量值通过从所述集流体的一侧的表面测量厚度而被确定。
本发明第六实施例的特征在于，一种铅碳电池，包含耐腐蚀导电液态涂层，所述耐腐蚀导电液态涂层包含碳和蜡的混合物，所述蜡系从由石蜡、微晶蜡、及其混合物和组合物组成的群组中选出的，并且基于所述碳和蜡的混合物的总重量，所述碳和蜡的混合物具有约在10～50％(重量)范围内的碳含量。
本发明根据第六实施例的第七实施例的特征在于，基于所述混合物的总重量，所述碳含量约在25～35％(重量)范围内。
本发明根据第六实施例的第八实施例的特征在于，所述导电液态涂层的碳组分系从由高密度膨胀石墨、低密度膨胀石墨及碳黑组成的群组中选出的。
本发明根据第六实施例的第九实施例的特征在于，所述蜡包括从由硬质微晶蜡和粘性微晶蜡组成的群组中选出的至少一个成员，并且所述微晶蜡组分的熔点约为75～90摄氏度。
本发明的根据第六实施例的第十实施例的特征在于，在应用到所述集流体后，所述导电液态涂层的厚度约为0.0635～0.508毫米(约为0.0025～0.020英寸)。该测量值通过从所述集流体的一侧的表面测量厚度而被确定。
本发明第十一实施例的特征在于，一种保护集流体免受材料退化的方法，该方法包括应用包含碳和蜡的混合物的液态涂层至所述集流体的外表面，由此提供覆有涂层的集流体，所述蜡系从由石蜡、微晶蜡、及其混合物和组合物组成的群组中选出的，并且基于所述碳和蜡的混合物的总重量，所述碳和蜡的混合物的碳含量约在10～50％(重量)范围内。
本发明的根据第十一实施例的第十二实施例的特征在于，所述应用包含将所述集流体浸没在液态涂层中，以及以恒定移动速度将浸没的集流体从液态涂层混合物中移出。
本发明的根据第十一实施例的第十三实施例的特征在于，所述应用包含旋涂所述液态涂层至所述集流体。
本发明的根据第十一实施例的第十四实施例的特征在于，所述应用包含喷涂所述液态涂层至所述集流体。
本发明的根据第十一实施例的第十五实施例的特征在于，在应用所述液态涂层之后，在所述集流体的周边应用胶线，所述胶线由焦油组成。
本发明的根据第十一实施例的第十六实施例的特征在于，所述蜡包括从由硬质微晶蜡和粘性微晶蜡组成的群组中选出的至少一个成员，所述微晶蜡组分的熔点约为75～90摄氏度。
本发明的根据第十一实施例的第十七实施例的特征在于，所述碳是从由高密度膨胀石墨、低密度膨胀石墨及碳黑组成的群组中选出的。
本发明的根据第十一实施例的第十八实施例的特征在于，基于所述混合物的总重量，所述碳含量约为25～35％(重量)。
本发明的根据第十一实施例的第十九实施例的特征在于，所述覆有涂层的集流体的厚度约为30～45毫米(1.18～1.77英寸)。
本发明的根据第十一实施例的第二十实施例的特征在于，覆有涂层的集流体上的涂层具有从所述覆有涂层的集流体的一侧的表面测量到的约为0.0635～0.508毫米(0.0025～0.020英寸)的厚度。
本发明的根据第十一实施例的第二十一实施例的特征在于，对所述集流体的边缘的电解抛光产生基本上圆形的边缘。
本发明的根据第十一实施例的第二十二实施例的特征在于，在应用液态涂层之前，所述集流体经历化学刻蚀。
本文中使用的“充分地”“相对地”“通常地”“约”“近似于”是相对修饰符，目的在于表明对其修饰的特征可以作允许的变动。它们不限制为绝对值或者限制其修饰的特征，而是对该物理或功能特征作接近或者近似。
在本详细说明中，对“一个实施例”、“实施例”、或“在实施例中”的参考的意思是所指特征包含于本发明的至少一个实施例中。此外，对“一个实施例”、“实施例”或“一些实施例”的参考不必须针对同一个的实施例；但是，这些实施例之间不相互矛盾，除非被阐明或者对本领域技术人员是显而易见的。因此，本发明可以包含任一种本文描述的实施例的结合和/或组合。
本文所用术语仅为了描述具体实施例，并非为了限制本发明。本文所用单数形式，“一个”“一种”“所述”包含多种指示对象，除非上下文中清楚地指定其他的含义。本文中所用词根“包括”和/或“具有”，指定了存在所述特征，步骤，操作，元素，和/或组件，但不排除存在或增加至少一个其他的特征，步骤，操作，元素，组件，和/或其中的一组。
本文所用术语“包含”“包括”“具有”“特征在于”或其任意其他变体，旨在涵盖非排他性的包含。例如，一种包含特征清单的过程、方法、物品或设备，并非必须仅限于这些特征，相反还可以包含其他的没有明确列出的特征或者对该过程、方法、物品或装置来说固有的特征。
除非有明确相反的阐述，本文所用术语“或者”指同或而非异或。例如，以下任意一种情况都可满足a或b的条件：a为真(或存在)且b为假(或不存在)；a为假(或不存在)且b为真(或存在)；a和b均为真(或存在)。
附图说明
参考附图，可以更好地理解本公开，并且本公开中的诸多特征及其优点对本领域技术人员显而易见。
图1是根据本发明至少一个实施例的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图仅以举例的方式说明本公开的各种实施例。
铅碳电池，诸如美国专利号7,881,042、美国专利号7,998,616、美国专利号8,023,251、美国专利号8,202,653中公开的那些，通常使用标准的铅酸电池正电极和替代铅负电极的具有活性炭的超级电容器负电极。
换言之，铅碳电池负电极的活性材料包含活性碳。此处的活性碳指任何主要基于碳的材料，该材料展示出约大于100m2/g的表面积，诸如约为100m2/g～2500m2/g，如使用传统的单点bet技术(例如，使用micromeriticsflowsorbiii2305/2310提供的设备)测量得到的。
如上所述，活性碳负电极具有非常大的表面积。在充放电操作期间，铅碳电池的正电极经历与发生在铅酸电池中的化学反应相同的化学反应。然而，与在铅酸电池中不同的是，铅碳电池的负电极在充放电操作期间不经历化学反应。
相反，铅碳电池的非常大的表面积的活性碳负电极将来源于酸的质子(h+)储存在电极表面的层中。在放电期间这些质子(h+)向正电极移动，在正电极处被中和以形成水。从充电状态摆动到放电状态的酸浓度的减少(例如，如在铅酸电池中发现的)减弱了正电极上的板栅腐蚀(gridcorrosion)，并且导致更长的寿命以及其他额外的益处。
根据上述，铅碳电池的负电极可以构成五层组件，该五层组件具有第一碳电极，腐蚀屏障，集流体，第二腐蚀屏障以及第二碳电极。负电极集流体可以包含具有比铅导电性更好的材料，如：铜，铁，钛，银，金，铝，铂，钯，锡，锌，钴，镍，镁，钼，不锈钢，其的合金，其的混合物和/或其的组合物。
进一步地，如上所述，能够有效且高效地防止所述集流体被腐蚀，以及发生其他有害形式的材料退化，并且能够克服上述与石墨箔/石墨片方法相关的缺点和问题的耐腐蚀保护涂层将会是有益的。
相应地，本发明的实施例通过提供新的且创新的材料，尤其是液态涂层)以及方法以保护负电极集流体(如铜集流体)，通过在负电极中移除石墨箔/石墨片，满足了上述以及其他的需要。
具体地，本发明实施例包括用于集流体的耐腐蚀导电液态涂层(下文简称液态涂层)。本发明的液态涂层同时具有高导电性和耐腐蚀性。此处的耐腐蚀包括耐酸侵蚀或者与酸或强酸性化合物接触导致的酸腐蚀。
本发明的液态涂层可以包含碳和蜡的混合物。在实施例中，该碳与蜡的混合物可以被加热以形成本发明的液态涂层。
用于本发明液态涂层实施例的适宜的碳包括任意种类的导电碳，包括但不限于各种类型的石墨和碳黑，以及它们的混合物。例如，当导电碳为石墨的形式时，石墨可以由高密度或低密度的膨胀石墨颗粒得到。在本发明的某些实施例中，石墨也可以是片状石墨的形式。
在可选实施例中，液态涂层的导电碳也可以包括单独的或者与石墨结合的各种不同形式的碳黑。
可选地，在需要的情况下，本发明的导电碳也可以包括导电但耐腐蚀的材料，比如低价氧化钛或者导电金刚石材料。在某些实施例中，低价氧化钛材料可以是tixo2x-1(x为整数)，例如，ti4o7或者ti5o9。低价氧化钛材料通常比石墨更导电，更薄，且具备更小的电阻。
在实施例中，导电金刚石材料可以是通过热丝化学气相沉积(cvd)法，微波等离子体cvd法，等离子弧喷射方法或者等离子气相沉积(pvd)法沉积的层或膜。导电金刚石可以掺杂例如硼。
用于本发明实施例的适宜的蜡包括石蜡，微晶蜡以及它们的各种混合物和组合物。微晶蜡的实例包括微晶石油蜡。
一般而言，微晶蜡不同于石蜡，微晶蜡的分子结构具有更多的支链，并且烃链更长，从而导致了更高的分子量。此外，微晶蜡的晶体结构比石蜡更加精细，该结构上的不同直接影响了蜡的许多物理性能。更具体地说，微晶蜡通常比石蜡更坚韧，更有弹性并且通常熔点更高。微晶蜡中异链烷烃与环烷烃的比例也高于石蜡。
微晶蜡的熔点高于石蜡的熔点。本发明实施例中微晶蜡可以具有约75到90℃的范围内的熔点。
用于本发明实施例的适宜的微晶蜡既包括“硬质”和“粘性”微晶蜡。关于词组“硬质微晶蜡”，此处用于连接微晶蜡的词语“硬质”指的是经干燥后形成硬壳的微晶蜡。而关于词组“粘性微晶蜡”，此处用于连接微晶蜡的词语“粘性”指的是保持相对的弹性及粘性的微晶蜡。虽然被称为“粘性”，但是粘性微晶蜡仍然是非常触感的材料，同时具有塑料特性。这种组合使得微晶蜡成为延展性的和柔性的，同时保持高抗拉强度的材料。
硬质微晶蜡的实例是indramic7883，由美国纽约普莱恩维尤(plainview)的industrialrawmaterials有限责任公司生产的微晶石油蜡。粘性微晶蜡的实例是
此外，可以理解，根据本发明实施例，上述微晶蜡的常用种类，包括其混合物和组合物，都适用于且能够为集流体形成防止材料退化的保护性覆盖物。
作为蜡的混合物和组合物，将被理解，关于本发明，一种或多种微晶蜡(尤其包括硬质微晶蜡和粘性微晶蜡两者)的任意组合物，具有或者不具有石蜡，可以被使用。特别地，蜡的混合物和组合物可以包括不同类型的微晶蜡的组合物，该组合物中不具有石蜡存在；和/或不同种类的石蜡的组合物，该组合物中不具有微晶蜡存在)；和/或至少一种微晶蜡与至少一种石蜡的组合物(例如，适用于本发明的蜡的混合物和组合物可以包括一种或多种微晶蜡；一种或多种石蜡；和/或一种或多种具有一种或多种石蜡的微晶蜡，等等)
基于混合物的总重量，本发明的液态涂层混合物也可以具有约在10～50％(重量)范围内的碳含量。在某些实施例中，基于混合物总重量，碳含量也可以约在25～35％(重量)范围内，例如为30％(重量)。
使用本发明的耐腐蚀液态涂层，被应用和/或制造在集流体上的涂层可以具有约为0.0635～0.508毫米(0.0025～0.020英寸)，例如约为0.0635～0.4826毫米(0.0025～0.019英寸)，约为0.0635～0.4572毫米(0.0025～0.018英寸)，约为0.0635～0.4318毫米(0.0025～0.017英寸)，约为0.0635～0.4064毫米(0.0025～0.016英寸)，约为0.0635～0.381毫米(0.0025～0.015英寸)，约为0.0635～0.254毫米(0.0025～0.010英寸)，和/或约为0.0635～0.2286毫米(0.0025～0.009英寸)的厚度。
此外，将被理解，上述涂层的厚度范围(约为0.0635～0.508毫米)是从液态涂层被应用至其的集流体的一侧测量到的厚度。因此，可以说具有本发明的液态涂层被应用至其的集流体可以使得涂层厚度约为0.0635～0.508毫米，如从集流体的每一侧或每侧的表面测量到的。
关于下限，将所述涂层应用到集流体后形成的防护涂层可以具有至少约为0.0635毫米(0.0025英寸)，例如至少约为0.066毫米(0.0026英寸)，至少约为0.0686毫米(0.0027英寸)，至少约为0.0711毫米(0.0028英寸)，至少约为0.0737毫米(0.0029英寸)，和/或至少约为0.0762毫米(0.0030英寸)的厚度，如从集流体的一侧的表面测量到的。
关于上限，将所述涂层应用到集流体后形成的防护涂层可以具有不超过约0.508毫米(0.020英寸)，例如不超过约0.4826毫米(0.019英寸)，不超过约0.4572毫米(0.018英寸)，不超过约0.4318毫米(0.017英寸)，不超过约0.4064毫米(0.016英寸)，不超过约0.381毫米(0.015英寸)，不超过约0.3556毫米(0.014英寸)，不超过约0.3302毫米(0.013英寸)，不超过约0.3048毫米(0.012英寸)，和/或不超过约0.2794毫米(0.011英寸)的厚度，如从所述集流体的一侧的表面测量到的。
本发明实施例也包括用于防止集流体材料退化的方法。此处的材料退化包括但不限于金属腐蚀(例如通过与酸或酸性物质接触)。
本发明的方法通常包括将液态涂层应用到集流体上。关于用于应用液态涂层的机制，适宜的应用机制包括但不限于使用喷涂法，旋涂法，和/或将集流体下放或浸没在液态涂层浴中。
参考图1，如前所述，本发明的方法可以包括将集流体浸没在液态涂层中100。所述液态涂层可以包括碳和蜡的混合物。该方法可以进一步包括以恒定移动速度将浸没的集流体缓慢移出液态涂层。应当理解，在浸没步骤期间，集流体的全部都被浸入到涂层浴或者涂层混合物中持续一段时间。
该液态涂层可以与上述相对于本发明的耐腐蚀导电液态涂层所描述的那些具有实质类似，和/或相同的特征。因此，为了简洁并且提高可读性，上述关于本发明的液态涂层的描述在此就不再重复。相应地，上述关于本发明的液态涂层的描述(例如，组分类型，重量百分比含量，熔点等等)同样适用于与本发明的方法相关的涂层，并且在此通过引用结合其全部。
参考图1，集流体的浸没100可以持续约4～20秒，例如约5～20秒，约6～20秒，约5～18秒，约5～15秒，约6～20秒，约7～20秒，和/或约8～20秒。
关于下限，集流体的浸没100可以持续至少约4秒，例如至少约5秒，至少约6秒，至少约7秒，至少约8秒，至少约9秒，至少约10秒，和/或至少约11秒。
关于上限，集流体的浸没100可以持续不超过约20秒，例如不超过约19秒，不超过约18秒，不超过约17秒，不超过约16秒，不超过约15秒，不超过约14秒，不超过约13秒，不超过约12秒，不超过约11秒，和/或不超过约10秒。
返回图1，在本发明的某些方法实施例中，浸没的集流体可以以持续且不变的速度相对缓慢地移出液态涂层浴(bath)110。适宜的移动速度包括约0.025英寸/秒～约3英寸/秒，例如约0.025英寸/秒～约2.95英寸/秒，约0.025英寸/秒～约2.90英寸/秒，约0.025英寸/秒～2.85英寸/秒，约0.025英寸/秒～2.80英寸/秒，和/或约0.025英寸/秒～约2.75英寸/秒。
本发明方法的最终结果为覆有涂层的集流体120，该集流体具有尤其耐腐蚀、导电并且能够防止集流体材料退化的涂层或者保护层。
集流体通常具有具有成角度边缘的正方形几何形状。因此，例如在由于应用步骤的结果而导致实现集流体全边缘覆盖可能是挑战的情况下，和/或例如在可能需要另外的保护以免于材料退化，尤其是集流体的边缘的情况下，本发明的方法也可以包括在液态涂层被应用至集流体上后，在集流体周边应用胶线。在实施例中，该胶线可以包含焦油(tar)。
此外，本领域普通技术人员应理解，不论液态涂层是由什么材料构成的，也不论将液态涂层应用到集流体上使用什么机制(例如喷涂，旋涂，或将集流体浸没在液态涂层中)，都可以应用胶线。
例如，胶线可以在液态涂层尤其包括片状石墨和硬质微晶蜡的情况下被应用。胶线也可以在液态涂层包括至少一种粘性微晶蜡的情况下被应用。此外，胶线可以在液态涂层包括至少一种石蜡的情况下被应用，并且其中液态涂层包括各种蜡的组合物和混合物，如上所述的(如一种或多种微晶蜡；一种或多种石蜡；和/或一种或多种具有一种或多种石蜡的微晶蜡，等等)。
在需要另外的保护以免受材料退化(如腐蚀)，特别是集流体边缘的情况下，本发明的方法实施例也可以包括化学刻蚀集流体边缘。例如，对于铜集流体的情况，可以进行铜刻蚀。
在本发明的方法实施例中，覆有涂层的集流体(如经过喷涂，旋涂，和/或浸没在或浸没有本发明的液态涂层的集流体)可以具有约为30～45毫米(约为1.18～1.77英寸)，例如约为31～45毫米，约为32～45毫米，约为33～45毫米，约为35～45毫米，约为30～44毫米，约为30～43毫米，和/或约为30～40毫米的总厚度。应当理解，上述指覆有涂层的集流体的厚度既包括在应用步骤中应用的保护性的涂层的厚度，也包括集流体自身的厚度。
关于下限，覆有涂层的集流体可以具有至少约为30毫米，例如至少约为31毫米，至少约为32毫米，至少约为33毫米，至少约为34毫米，至少约为35毫米，和/或至少约为36毫米的厚度。
关于上限，覆有涂层的集流体可以具有不超过约45毫米，例如不超过约44毫米，不超过约43毫米，不超过约42毫米，不超过约41毫米，和/或不超过约40毫米的厚度。
关于在将液态涂层应用到集流体后形成的保护性的层，该保护性的层本身可以具有约为0.0635～0.508毫米(0.0025～0.020英寸)，例如约为0.0635～0.4826毫米(0.0025～0.019英寸)，约为0.0635～0.4572毫米(0.0025～0.018英寸)，约为0.0635～0.4318毫米(0.0025～0.017英寸)，约为0.0635～0.4064毫米(0.0025～0.016英寸)，约为0.0635～0.381毫米(0.0025～0.015英寸)，约为0.0635～0.254毫米(0.0025～0.010英寸)，和/或约为0.0635～0.2286毫米(0.0025～0.009英寸)的厚度。
此外，应当理解，被应用到集流体上的厚度约为0.0635～0.508毫米的涂层的厚度，是从集流体的一侧的表面而测量到的，该集流体受到液态涂层的应用，液态涂层被应用至被应用的涂层的外表面。
因此，可以说本发明的集流体液态涂层的后应用可以导致具有约为0.0635～0.508毫米的涂层厚度，该测量值是从集流体的每一侧或者每侧的表面测量得到的。
关于下限，在将液态涂层应用到集流体后形成的保护性的涂层可以具有至少约为0.0635毫米(0.0025英寸)，例如至少约为0.066毫米(0.0026英寸)，至少约为0.0686毫米(0.0027英寸)，至少约为0.0711毫米(0.0028英寸)，至少约为0.0737毫米(0.0029英寸)，和/或至少约为0.0762毫米(0.0030英寸)的厚度，如从集流体一侧的表面所测量到的。
关于上限，在将液态涂层应用到集流体后形成的保护性的涂层，可以具有不超过约0.508毫米(0.020英寸)，例如不超过约0.508毫米，不超过约0.4572毫米(0.018英寸)，不超过约0.4318毫米(0.017英寸)，不超过约0.4064毫米(0.016英寸)，不超过约0.381毫米(0.015英寸)，不超过约0.3556毫米(0.014英寸)，不超过约0.3302毫米(0.013英寸)，不超过约0.3048毫米(0.012英寸)，和/或不超过约0.2794毫米(0.011英寸)的厚度，如从集流体一侧的个表面所测量到的。
本发明的方法还可以包括电解抛光集流体边缘的步骤，以圆化大体方形或有角的边缘。电解抛光可以在将保护性的液态涂层应用到集流体之前或之后进行。
此外，本领域普通技术人员应该认识到，虽然本发明实施例所描述的主要关于铅碳电池，但是上述结合铅碳电池的本发明实施例的描述并不能被认为是限制的。具体地，本发明的液态涂层，材料，和/或方法可以与可以存在于其他电池类型(如铅酸电池)中的集流体结合使用。因此，不同类型电池的相应实施例也将包含在本发明的范围内。
本发明的实施例提供了创新和新颖的材料，液态涂层以及用于保护集流体免受材料退化的方法。可以发现，本发明实施例：(1)导致改善的电极电池电阻；(2)提供电极厚度的降低；(3)产生显著的成本节约；(4)产生增加的能源输出，以及其他意想不到的优点和结果。
更具体地说，根据本发明实施例，通过消除传统的石墨箔/石墨片集流体设备，电极厚度约减小了一半。在一些实施例中，每个电池现在大约释放了2.5毫米的空间。该释放的空间能够提供电极设计上的灵活性，因为碳(例如，铅碳电池的情况)，吸收玻璃垫(agm)，和/或平板计数(platecount)的增加都有可能。如果空间专门用于增加的碳(例如，铅碳电池的情况)，那么将导致能源输出的10～15％或者更高的增加。
权利要求中相应的结构，材料，动作以及所有装置加功能部件的等同物意欲包括任意结构或材料，用于结合其他要求保护的部件来实施功能。本发明各实施例的描述是为了举例说明，但不是全部仅限于实施例所描述的内容。在不背离所述实施例的实质和范围的情况下的许多修改和变化对于本领域普通技术人员而言显而易见。
在此使用的术语被选择以最优化解释实施例的原理、市场现有技术的实际应用或技术进步的原理，或者能够使本领域其他普通技术人员理解在此公开的实施例。
应当理解，并不是在上述与本公开的实施例或者实例有关的大体详细的描述中描述的所有的特征，组件和/或活动都被需要，一部分特定的特征，组件和/或活动可能不被需要，并且除了所描述的那些之外，一个或多个进一步的特征，组件和/或活动可能被需要，添加，或者进行。进一步地，活动被列出的顺序并不一定是其被进行的顺序。
以上已关于特定实施例描述了益处、其他优点以及对问题的解决方案。然而，所述益处、优点，问题的解决方案，以及能够使得任何益处、优点或解决方案出现或者变得更显着的任何特征都将不被解释成任何或全部权利要求的关键的、所需的、或必要的特征。
在读完本说明书后，技术人员将理解，为清楚起见在不同实施例中描述的一些特征，也可以结合在单个实施例中。相反地，为简洁起见在单个实施例中描述的各特征，也可以分开使用或者分组使用。
在上文中关于特定的实施例的参考以及某些组件的联系是说明性的。可以理解，对如被耦合或者连接的组件的参考是为了揭示上述组件之间的直接关系或者通过一个或多个中介组件的间接关系，如将被理解为实施在此公开的方法的)。同样地，上述主题应认为是说明性的，而不是限制性的，并且所附权利要求应包含了落入本发明范围的所有此类的修改，增强，以及其他的实施例。
进一步地，对以范围陈述的值的参考包括该范围内的每个和每一个值以及所述范围的端点值。因此，在法律允许的最大范围内，本发明的范围决定于以下权利要求及其等同物允许的最宽泛的解释，不被限制或者受限于上述的详细说明。
工业应用
本发明的碳/蜡涂层通过使电解液干涸最少化以及负电极铜集流体厚度最小化，同时酸存储容量最大化，促进改善的铅碳电池性能、寿命、效能以及节约成本。
虽然上文已经描述了本发明的实施例，但是应当理解，本领域技术人员会想到本发明的许多修改和其他实施例，对其来说这些发明属于得益于在上述描述和相关附图中展现的教旨。因此，本发明不限于此处描述的特定实施例，并且本发明的许多修改和其他实施例也包括在本发明的范围内。此外，虽然这里利用了具体术语，但仅以一般性和描述性的意义而被使用，而不是出于限制本发明描述的目的。